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Abteilung Umweltsozialwissenschaften
COMIX: Chancen und Herausforderungen modularer Wasserinfrastrukturen für die Schweiz
Das Comix-Projekt untersuchte die Chancen und Risiken modularer lnfrastruktursysteme für die Schweizer Wirtschaft und Gesellschaft. Die Frage wurde am Beispiel der Siedlungswasserwirtschaft durchgespielt.
Das Comix Projekt wurde im Rahmen des NFP73 “Nachhaltige Schweizer Wirtschaft“ gefördert und zwischen Januar 2018 und Dezember 2021 durchgeführt.
Ausgangslage
Das Comix Projekt setzte sich zum Ziel die Chancen und Risiken modularer Technologien für die Gestaltung einer nachhaltigen Schweizer Wirtschaft zu erörtern, und wie diese die entsprechenden Infrastruktursektoren fundamental verändern könnten. Die Forschung fokussierte vor allem auf die Schweizerische Siedlungswasserwirtschaft, und die darin organisierten Industriebetriebe, Abwasserreinigungsorganisationen, Fachverbände und Regulatoren. Die Siedlungswasserwirtschaft ist besonders gut geeignet, diese Chancen und Risiken zu untersuchen, da sie starke Pfadabhängigkeiten aufweist und global eine zentral wichtige Rolle spielt, insbesondere zur nachhaltigen Entwicklung im Globalen Süden.
Die Siedlungswasserwirtschaft der Schweiz ist mit ihren zentralen Kläranlagen sehr gut vorbereitet, um die heutigen Probleme zu bewältigen. Es bleibt jedoch offen, ob dies auch in Zukunft noch der Fall sein wird angesichts der steigenden Herausforderungen etwa durch den Klimawandel, der mit steigender Häufigkeit extremer Hochwasser oder langer Dürreperioden, die heutigen Systeme an ihre Leistungsfähigkeit bringen könnte. Die zentrale Forschungsfrage des Comix-Projektes lautete deshalb, inwiefern modulare Technologien als Chance zur Bewältigung künftiger Herausforderungen der Siedlungswasserwirtschaft genutzt werden könnten, oder ob sie die heutigen Strukturen eher überfordern würden. Weiter zugespitzt formuliert: Kann die frühe Auseinandersetzung mit modularen Wassertechnologien sogar first mover advantages (Pioniervorteile) für die Schweizer Akteure abwerfen?
Projektstruktur
Das Projekt war in zwei Aktivitätsbereiche unterteilt, verbunden durch ein Synthesemodul. Der erste Bereich (blaue Säule) untersuchte die Chancen, die modulare Wassertechnologien für Schweizer Firmen darstellen. Dazu untersuchten wir im ersten Arbeitspaket (WP1) globale Industriedynamiken bei modularen Wassertechnologien, sowie die Position die Schweizer Akteure darin einnehmen. Wir fragten insbesondere in welchen Weltregionen der Wechsel von zentralen zu modularen Systemen besonders wahrscheinlich wäre, respektive wo wir ein erhöhtes Interesse für experimentelle Ansätze mit diesen Technologien erkennen können. Die Schweizer Initiativen untersuchten wir dahingehend, wie unterschiedliche Akteure sich in nationalen und internationalen Netzwerken bewegen und ob und wie sie dort Führungsrollen übernehmen. In einem zweiten Arbeitspaket (WP2) diskutierten wir die beobachteten globalen Trends mit privaten Akteuren, die sich in diesem Bereich engagieren, um mögliche erfolgreiche Strategien für die Schweizer Industrie zu bestimmen. Leider konnte dieser Teil wegen Covid nur eingeschränkt umgesetzt werden.
Der zweite Aktivitätsbereich (grün), befasste sich mit den Chancen und Herausforderungen, die modulare Systeme für die Betreiber und Regulatoren der Schweizer Siedlungswassersysteme darstellen. Zu diesem Zweck führte das Projektteam eine detaillierte Kostenanalyse durch (WP3) für den Übergang von einem weitgehend zentralen Abwassersystem hin zu einem hybriden mit einem kostenoptimalen Anteil künftiger modularer Systeme. Diese Abwägungen wurden auf der Basis realer Infrastrukturdaten in zwei Schweizer Gemeinden (Köniz und Schächental) durchgerechnet und es konnte gezeigt werden, dass unter realistischen Annahmen mit einem relativ bedeutenden Zuwachs (>20%) bis hin zu einem vollständigen (100%) Übergang zu modularen Systemen gerechnet werden muss. In einem weiteren Arbeitspaket (WP4) untersuchte das Projektteam mit welchen Betriebs- und Regulierungsansätzen eine grosse Anzahl modularer Systeme koordiniert und überwacht werden könnten. Beispiele aus dem Ausland dienten als Ausgangspunkt für die Entwicklung möglicher Organisationsformen in der Schweiz. Diese Erkenntnisse wurden in einer dreimal eintägigen Workshopreihe (zwischen Januar 2020 und September 2021) mit ausgewählten Vertreterinnen und Vertretern von Bund, Kantonen, Gemeinden, Planungsbüros und Fachverbänden diskutiert und auf ihre Auswirkungen auf die jeweiligen Strategien der Akteure untersucht (WP5). Dies mündete in die Ausformulierung ein Positionspapier, das den Umgang der Schweizer Akteure mit modularen Wassersystemen unter verschiedenen Rahmenbedingungen sowie noch zu klärende Fragen identifizierte. Das Synthesemodul (WP6) integrierte die verschiedenen Einsichten, die in den Arbeitspaketen erarbeitet worden waren, um allfällige Vorteile einer frühen Auseinandersetzung mit dem Thema in der Schweiz zu bestimmen.
Praktische Relevanz
Das Comix-Projekt war als inter- und transdisziplinäres Projekt konzipiert welches Forschungsteams aus unterschiedlichen Disziplinen zusammenbrachte: Betriebswirtschaft, Volkswirtschaft, Geographie, Politikwissenschaft und Ingenieurswissenschaften. Ferner wirkten Vertreterinnen und Vertreter aus der Industrie, von Versorgungsunternehmen, Verbänden, Behörden und Wissenschaft aktiv am Projekt mit.
Wichtigste Ergebnisse für die Praxis
Truffer, B., Elbel, R.; Heiberg, J.; Lieberherr, E.; Maurer, M.; Müller, Pakizer, K. 2022. Perspektiven modularer Abwassersysteme in der Schweiz. Skizzierung einer Umsetzungsstrategie.
Lieberherr, E.; Pakizer, K. 2022.
Implementierung modularer Abwasserinfrastrukturen. Müssen Politik, Verwaltung und Management auf den Kopf gestellt werden? Aqua & Gas, No. 10.
Müller, A.; Elbel, R. 2022. Modulare Kleinkläranlagen. Lohnt es sich.
Aqua & Gas, No. 9, s. 66 – 69.
Wichtigste wissenschaftliche Produkte
Miörner J., Truffer T., Binz C., Heiberg J. & Yap X.-S. (2022) Guidebook for applying the Socio-Technical Configuration Analysis method. GEIST – Geography of Innovation and Sustainability Transitions 2022(01), GEIST Working Paper series.
Pakizer, Katrin; Lieberherr, Eva (05.12.2018), Alternative governance arrangements for modular water infrastructure: An exploratory review, in Competition and Regulation in Network Industries, 19(1-2), 53 - 68, DOI: 10.1177/1783591718814426