Nachhaltige Städte
Kurs: Nachhaltige Städte | OnCourse UB
-
-
Urbaner Metabolismus
Drei SDG-Symbole: 6: sauberes Wasser, 11: nachhaltige Städte und 12: verantwortungsvolle Konsum- und Produktionsmuster
Quelle: https://dgvn.de/ziele-fuer-nachhaltige-entwicklungDer Stoffwechsel von Städten
Man kann die Material- und Energieflüsse von Städten im Austausch mit ihrer Umwelt ähnlich wie den Stoffwechsel von Organismen betrachten - dies wird als urbaner Metabolismus bezeichnet (Prytula, 2019). Rohstoffe, oft von jenseits der Stadtgrenze importiert, werden zu Energie, Nahrung, gebauter Infrastruktur und Konsumgütern verarbeitet und nach einer gewissen Zeit als Abfälle oder Emissionen an die Umwelt zurückgegeben, oft wieder jenseits der Stadtgrenze. Dieser Austausch von Material und Energie mit der Umwelt schafft Probleme, wenn es immer mehr und immer größere Städte auf der Welt gibt, denn die Kapazität des Erdökosystems reicht für die materielle Ver- und Entsorgung der Städte nicht aus.
-
-
Ein Beispiel ist Phosphor
Es handelt sich um ein für alle Lebewesen essentielles chemisches Element, das genauso wenig wie Sauerstoff ersetzt werden kann. Als Grundlage für Düngemittel ist Phosphor unverzichtbar, die Nahrungsmittelproduktion in der heutigen Intensität für rund 8 Mrd. Menschen wäre anders schlicht nicht möglich. Auch für die Energiezeugung mit Biomasse und für Batterietechnologie ist das Element von großer Bedeutung im Kontext der Energiewende (vgl. Kapitel 4).
Die natürlichen Vorkommen von Phosphatgestein sind aber begrenzt und werden von wenigen Ländern auf der Welt kontrolliert (WBGU, 2016). Für den Erhalt der natürlichen Lebensgrundlagen ist es daher wichtig, Phosphor zunehmend aus dem Stoffkreislauf der Städte zurückzugewinnen. Dabei spielt Recycling aus dem Abwasser eine große Rolle.
Die Bilanzierung und Analyse von Stoffströmen (auch Materialflussanalyse) ist eine wichtige Methode, um die Wechselwirkungen und Austauschbeziehungen zwischen Städten und ihrer Umwelt zu verstehen und um Interventionsmöglichkeiten für die (Rück-)gewinnung von Rohstoffen und Vermeidung von Abfällen zu identifizieren. Wie so etwas funktioniert, kannst Du der folgenden Abbildung entnehmen, in der als Beispiel eine Analyse der Phosphorflüsse in der Schweiz visualisiert ist (Binder et al., 2009). Derartige Analysen gibt es auch für einzelne Städte, z.T. auch als vollständige Material- und Energiebilanzen (siehe Prytula, 2019).
Diagramm zeigt Phosphorflüsse in der Schweiz zwischen Landwirtschaft, Haushalten, Industrie, Abfallwirtschaft und Gewässern.
Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an Binder et al. (2009, S. 37)Erklärung zur Abbildung
Der graue Bereich kennzeichnet die Systemgrenze - in dem Fall die Schweiz - und die Pfeile geben an in welche Richtung welche Menge (= Dicke der Pfeile) Phosphor zwischen den Systemelementen fließt.
Du siehst, dass der größte Stoffaustausch innerhalb des Subsystems Landwirtschaft stattfindet, nämlich als Kreislauf von Futter und Dünger (= Exkremente aus der Tierhaltung). Eine substanzielle Menge an Phosphor landet aber auch über tierische und pflanzliche Nahrungsmittel im urbanen Subsystem (Haushalte und Gewerbe) und von dort vor allem über Abwasser, aber auch Abfälle, letztendlich im „Lager“, das heißt eine Müll- oder Klärschlammdeponie. Dort ist der Stoff im Prinzip vorhanden, kann aber nicht weiterverwendet werden, obwohl man im Prinzip mengenmäßig die Phosphorimporte der Schweiz damit abdecken und insofern den Stoffkreislauf vollständig schließen könnte, wenn man das in Klärschlamm (und anderen Abfällen) enthaltene Phosphor wiedergewinnen könnte. Diese Erkenntnis trifft nicht nur für die Schweiz zu, sondern im Grunde für jedes urbane Gebiet mit einer technisch zeitgemäßen Abwasser- und Abfallinfrastruktur zu, welche somit die Voraussetzung ist, um den Phosphorkreislauf zu schließen (WBGU, 2016).
-