Zusammenfassung
Städte sind ständigen Veränderungen unterworfen, neben zu- und abnehmender Bevölkerung verändern sich auch die Bedürfnisse der Bevölkerung und somit die Anforderungen an den ...Lebensraum Stadt und damit auch an die Wasserinfrastruktur. Neben den geänderten Anforderungen an die Siedlungsentwässerung stellt vor allem der Klimawandel die bestehende Wasserinfrastruktur vor große Herausforderung. So kann durch die prognostizierte Zunahme von Starkregenereignissen in vielen Städten der Schutz vor Überflutung nur mehr unzureichend erfüllt werden. Um neue Strategien und Technologien zur Anpassung von Entwässerungssystemen auf ihre Wirksamkeit testen zu können, wird im Rahmen des EU-FP7-Projektes „PREPARED: Enabling Change“ das strategische Planungstool DAnCE4Water (Dynamic Adaptation for eNabling City Evolution for Water) entwickelt. DAnCE4Water ermöglicht das Testen von Technologien und Strategien in einer integrierten dynamischen urbanen Umgebung unter Berücksichtigung von Stadtwachstum, sozialen sowie klimatischen Veränderungen. Anhand eines einfachen Anwendungsbeispiels kann das Potenzial von DAnCE4Water aufgezeigt werden. Hierfür wird eine Stadt und deren Siedlungsentwässerungsstruktur 20 Jahre in die Zukunft entwickelt und das Potenzial von Infiltrationsanlagen zur Kompensierung möglicher Effekte aus Klimawandel und Urbanisierung untersucht.
Zusammenfassung
Bereits bei der Bereitstellung der Heizwärme eines Einfamilien-Niedrigenergiehauses mittels thermischer Nutzung des Aquifers wird das Grundwasser erheblich über die Grundstücksgrenzen ...hinaus thermisch beeinflusst (Temperaturanomalie). Dies hat zur Folge, dass in angrenzenden Gebieten eine thermische Nutzung des Grundwassers nur mehr eingeschränkt oder überhaupt nicht mehr möglich ist. Wie in dieser Arbeit gezeigt wird stellen vor allem in dicht besiedelten Gebieten die Ausdehnungen der Temperaturanomalien einen stark limitierenden Faktor für das nutzbare geothermische Potential dar. So können z. B. in einer dicht bebauten Einfamilienhaussiedlung mit gutter Wärmedämmung nur rund 10 % des Heizwärmebedarfs mithilfe einer thermischen Nutzung des Grundwassers abgedeckt werden.
Urban infrastructure networks play a major role in providing reliable flows of multitude critical services demanded by citizens in modern cities. We analyzed here a database of 125 infrastructure ...networks, roads (RN); urban drainage networks (UDN); water distribution networks (WDN), in 52 global cities, serving populations ranging from 1,000 to 9,000,000. For all infrastructure networks, the node-degree distributions, p(k), derived using undirected, dual-mapped graphs, fit Pareto distributions. Variance around mean gamma reduces substantially as network size increases. Convergence of functional topology of these urban infrastructure networks suggests that their co-evolution results from similar generative mechanisms. Analysis of growing UDNs over non-concurrent 40 year periods in three cities suggests the likely generative process to be partial preferential attachment under geospatial constraints. This finding is supported by high-variance node-degree distributions as compared to that expected for a Poisson random graph. Directed cascading failures, from UDNs to RNs, are investigated. Correlation of node-degrees between spatially co-located networks are shown to be a major factor influencing network fragmentation by node removal. Our results hold major implications for the network design and maintenance, and for resilience of urban communities relying on multiplex infrastructure networks for mobility within the city, water supply, and wastewater collection and treatment.
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