Metzeschmelz, zukünftiges kreislaufwirtschaftliches Stadtviertel: Betrachtung der technischen Herausforderungen im Projekt Symbiosis

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Im Projekt Symbiosis geht es um ein Stadtviertel, das in jeder Hinsicht kreislaufwirtschaftlich aufgebaut ist: von der Energieversorgung über die Wasser- und Abwasserwirtschaft bis zum Abfallrecycling. Nachdem das Team von AGORA mit der Stadt Esch-sur-Alzette und der Gemeinde Schifflingen die ersten Konturen skizziert hatte, begann eine fruchtbare Phase technischer Studien mit sechs Partnern, die über unterschiedliche Kompetenzen verfügen: unter anderem Energie, Biodiversität und Wasseraufbereitung. Ein Gespräch mit vier dieser technikbegeisterten Partner, die zu den Überlegungen beigetragen und viele clevere Lösungen im Kopf haben.

Um diese umfangreichen technischen Überlegungen anzustellen, hat AGORA (hier vertreten durch Projektleiter Jean-Claude Huberty und Leiter Operations Alexandre Londot) zusammengebracht: Ingenieure des Ingenieurbüros Schroeder & Associés, unter ihnen unser Interviewpartner Philippe Genot; Spezialisten für nachhaltige Energie des Ingenieurbüros IDES Engineering wie unser Interviewpartner Jean-Philippe Lemaire; Experten für Biodiversität der Firma WEO; Spezialisten für die Aufbereitung von Schwarz- und Grauwasser des Schweizer Büros AFRY; Mitarbeiter der Beratungsfirma für kollaborative Innovation The Impact Lab und schließlich passionierte Fachleute für Methodik vom Beratungsbüro EXCEPT. Die Entwicklung eines fast vollständig kreislaufwirtschaftlichen Stadtviertels ist sehr komplex und in dieser Größenordnung – es geht um eine fast 61 Hektar große Fläche – ein absolutes Novum. Dazu sind ein interdisziplinärer Ansatz und das ständige Zusammenwirken verschiedener technischer Fachgebiete notwendig. Eine spannende Aufgabe!

Auf dem Papier mag das Projekt Symbiosis utopisch erscheinen. Können wir es aus ingenieurtechnischer Sicht und nach dem derzeitigen Stand Ihrer Untersuchungen bereits als technisch machbar ansehen?

Jean-Claude Huberty, Projektleiter von AGORA: „Hinter Symbiosis steht die Idee, alles in intelligenten Netzwerken so zu verbinden, dass ein Viertel entsteht, in dem zum Beispiel Regenwasser gesammelt und aufbereitet wird, um in WCs verwendet zu werden, oder wo Abfall zum Ausgangsmaterial für Biomasse wird, die wiederum als Energiequelle dient. Es stimmt: Es handelt sich um ein Pionierprojekt, und es gibt nur wenige existierende Modelle, auf die wir für die Beurteilung der technischen Machbarkeit zurückgreifen können. Symbiosis zwingt zu einem Paradigmenwechsel: Wir müssen die Ressourcen in ihrer Gesamtheit betrachten und sie uns in einem Netz aus Wechselbeziehungen vorstellen. In dieser Phase des Abenteuers geht es beispielsweise nicht darum, eine Studie über Wasser, dann eine Studie über Energie und dann eine Studie über Biodiversität zu erstellen, sondern vielmehr darum, über mögliche Überschneidungen zwischen diesen verschiedenen Ressourcen nachzudenken. Wir sind noch nicht in einem Stadium, in dem wir testen können, ob alle unsere Ideen durchführbar sind. Aber in der aktuellen Studienphase haben wir eine ganze Reihe an cleveren Lösungen identifiziert und in Betracht gezogen.“

Jean-Philippe Lemaire, Gründer von IDES Engineering: „Wir haben eine Methode namens Symbiosis in Development (SID) verwendet. Ein schöner Zufall wollte es, dass dieser Prozess, auf den das Ingenieurbüro EXCEPT spezialisiert ist, denselben Namen trägt wie unser Projekt für Metzeschmelz! Mit dieser Methode konnten wir alle Daten organisieren, um eine erste Kartierung möglicher Lösungen zu erstellen, wobei alle Verbindungen zwischen den Ressourcen berücksichtigt wurden. Konkret zielt das Projekt Symbiosis zunächst darauf ab, die natürlichen Elemente wie Sonne, Luft und Boden optimal zu nutzen, z. B. durch Photovoltaik, Aerothermie und Erdwärmetechnologien. Diese Techniken kombinieren wir so, dass sie sich ergänzen und keine Ressourcen verschwendet werden, insbesondere durch Einführung eines sogenannten systemischen Energieausgleichs, der auf einer Feinverteilung der Ressourcen je nach Angebot und Nachfrage in Echtzeit beruht, gekoppelt mit Techniken zur Speicherung von Ressourcen für eine spätere Nutzung. Es wird auch versucht, über ein offenes System nachzudenken, in das in Zukunft weitere Techniken eingebunden werden können. So sind beispielsweise Technologien zur Nutzung von Wasserstoff als Energiequelle derzeit noch nicht ausgereift. Aber im Laufe des kommenden Jahrzehnts werden sie es mit Sicherheit sein.“

Können Sie die Lösungen, die für den Aufbau eines kreislaufwirtschaftlichen Energieversorgungsnetzes in Betracht gezogen werden, näher beschreiben?

Jean-Philippe Lemaire, Gründer von IDES Engineering: „Wir haben bereits über Aerothermie, Solarenergie, Erdwärme sowie eventuell Windkraft und Wasserstoff gesprochen. Das sind bekannte Lösungen. Die Innovation besteht darin, sie unter Beachtung des übergreifenden Prinzips der ‚smarten‘ Vernetzung zu kombinieren, um eine ausgewogene Steuerung sowohl der Wärme- als auch der Stromflüsse zu erreichen. Für diesen Ausgleich gibt es mehrere Möglichkeiten, namentlich Wärmepumpen, die wir in einem Mobilitätshub oder in einem Mehrfamilienhaus zusammenfassen könnten. Für Erdwärme müssten wir Sonden über das Gebiet verteilen, um das Erdreich als Wärmespeichersystem zu nutzen, und dann eine Lösung für die Vernetzung und den Ausgleich mit anderen Energiequellen schaffen. Die Idee wäre auch, Wärme zu nutzen, wo immer es möglich ist, besonders die von Klimaanlagen abgegebene Wärme. Langfristig hoffen wir, dass Metzeschmelz ausschließlich mit erneuerbaren Energien versorgt wird, ohne jeden Bedarf an fossilen Brennstoffen.“

Wie könnte ein Wasserkreislauf in „smarten Netzwerken“ aussehen?

Philippe Genot: „Zunächst sollten wir uns daran erinnern, dass wir schon bald eine Wasserkrise erleben werden: Daher muss der Standort resilient gegenüber sehr trockenen Sommern oder sintflutartigen Regenfällen sein. Es wird zwingend notwendig sein, dieses Regenwasser so weit wie möglich zu sammeln, um es so lange wie möglich in verschiedenen Zyklen vor Ort zu halten. Was die intelligente Vernetzung von grauem, schwarzem und gelbem Wasser anbelangt, so ist das von Symbiosis angestrebte Ziel die Förderung einer autonomen Versorgung mit nicht trinkbarem Wasser. Das heißt: Trinkwasser sollte nur für den menschlichen Gebrauch verwendet werden. Für alle anderen Aufgaben – wie WCs, Duschen oder Reinigung – würde mehrfach wiederverwendetes, nicht trinkbares Wasser genutzt. Wir schlagen daher einen Kreislauf für Grauwasser vor. Beispielsweise würde das Duschwasser nicht mehr direkt durch eine Rohrleitung in eine Verdunstungsstation geleitet, sondern stattdessen zu einer Wasseraufbereitungsanlage geschickt, bevor es für andere Zwecke in die Häuser zurückfließt. Diese Lösung erfordert den Bau eines komplexen Leitungsnetzes. Aber das lohnt sich, da es die Menge an verwendetem Wassers drastisch reduziert.“

Das Ziel von Symbiosis ist auch, alle Abfälle in Energiequellen zu verwandeln oder sie als andere Ressourcen zu nutzen. Wie lässt sich das erreichen?

Alexandre Londot, Leiter Operations, AGORA: „Zunächst wird über die Abfälle nachgedacht, die in der Sanierungs- und Rückbauphase des Geländes und später bei den umfangreichen Bauarbeiten für Infrastruktur und Gebäude anfallen. Im Idealfall könnte das, was auf der bestehenden Fläche abgerissen wird, für zukünftige Bauten verwendet werden. Zumindest werden wir alles verwerten, was wiederverwendbar ist – zum Beispiel Beton, der zerkleinert und für den Bau von Straßendecken verwendet werden kann, oder Stahlkonstruktionen, die für neue Bauten genutzt werden können. Dazu muss ein Inventar der wiederverwendbaren Materialien erstellt werden. Zweitens beruht das Projekt Symbiosis letztlich auf der Idee, Alltagsabfälle in Ressourcen zu verwandeln, z. B. indem wir sie, wie oben erwähnt, zur Herstellung von Biomasse nutzen oder sie als Dünger für städtische Landwirtschaft verwenden. Die Technologien, die diese Umwandlungen ermöglichen, existieren – es wäre umständlich, sie hier zu beschreiben –, aber in unserer Studienphase haben wir sie identifiziert.“

Erlaubt der derzeitige Rechtsrahmen in Luxemburg die Erreichung aller Ziele von Symbiosis?

Jean-Claude Huberty: „Noch nicht. Der Grauwasserkreislauf wäre zum Beispiel mit Einhaltung der derzeitigen Vorschriften nicht vollständig realisierbar. In Zusammenarbeit mit der öffentlichen Hand könnte ein Ort wie Metzeschmelz jedoch als Pilotprojekt dienen, um den gesetzlichen und regulatorischen Rahmen neu zu bewerten und umzugestalten. Luxemburg befindet sich in einer fruchtbaren Veränderungsphase seines Rechts, um das Land an eine Welt im Klimawandel anzupassen. Wir wissen, dass die verschiedenen beteiligten Ministerien sehr aufgeschlossen sind. Es ist entscheidend, dass wir dies als eine gemeinsame Chance sehen, uns weiterzuentwickeln und unsere Konsummuster zu erneuern. Denn nur gemeinsam, indem wir uns diese neuen Praktiken zu eigen machen, können wir eine nachhaltige und harmonische Zukunft aufbauen.“

Philippe Genot: „Die Rechtslage muss sich ändern. Als Land, das von den Problemen unserer Zeit stark betroffen ist, hat Luxemburg keine andere Wahl. Ich denke, dass auf natürliche Weise ein Raum für Experimente und Dialog zwischen den Entwicklern neuer Stadtviertel sowie dem Staat und den Kommunen entstehen wird, wodurch sich der Rechtsrahmen rasch weiterentwickeln wird. Mit Metzeschmelz haben wir die seltene Gelegenheit, alles von Grund auf neu aufzubauen und zu experimentieren. Das ist wertvoll. Wir wissen, dass unser Land diese Chance ergreifen wird.“

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