Forschungsbereiche
Ressourceneffizienz von Siedlungsstrukturen sowie
Umweltrisiken in der Stadt- und Regionalentwicklung

TRAFIS

Transformation hin zu klimaresilienten und ressourcenschonenden Infrastrukturen – Das Beispiel gekoppelter Infrastrukturen

Hintergrund

Infrastrukturen und Infrastruktursysteme stellen die Grundversorgung einer Gesellschaft sicher und sind damit ein Spiegelbild des gesellschaftlichen und des technischen Fortschritts. Physische Infrastrukturen, z.B. Wasser- und Energienetze, Verkehrsinfrastrukturen, Kommunikationsinfrastrukturen, wirken auf Umweltqualität und Ressourcenverbrauch, weil sie u. a. Fläche, Energie und Rohstoffe beanspruchen und Emissionen verursachen.

Getrieben durch gesellschaftliche Anforderungen wie Klimaschutz und Ressourcenschonung, veränderte Erwartungen und Verhaltensweisen von Nutzern, neue technische Möglichkeiten z.B. in Bereichen wie der Energieerzeugung (regenerative Energien) oder Telekommunikation (Datenaustausch, Steuerung) sowie durch veränderte institutionelle Rahmenbedingungen vollzieht sich derzeit ein tief greifender Wandel von Infrastruktursystemen. Betroffen sind dabei einerseits die Art und Weise, wie Infrastrukturen ihre Dienstleistungen erbringen und andererseits die technische Ausgestaltung und das Management von Infrastruktursystemen. Zu den Veränderungen gehört auch die funktionale Kopplung bisher nicht miteinander verbundener Infrastrukturen.

Die stattfindenden Veränderungen in aktuell vorherrschenden Infrastruktursystemen beginnen oft in Nischen, können jedoch nachfolgend die Transformation ganzer sozio-technischer Systeme nach sich ziehen. Dabei kommt es oft zu Parallelentwicklungen und es bleibt lange offen, welche Ansprüche an Dienstleistungen sowie welche technischen Lösungen sich etablieren. Dies wirft insbesondere Fragen bezüglich der Einflussfaktoren von solchen Transformationsprozessen und möglichen Steuerungs-/Unterstützungsmöglichkeiten auf. Offen ist darüber hinaus, welche erwünschten Folgen und ggf. nicht erwünschten Nebenwirkungen solche Änderungen haben, z. B. in den Bereichen

  • Ressourceneffizienz
    Führen neue Technologien und/oder Managementkonzepte zu erwünschten Einsparungen von Energie oder Material?
  • Klimaschutz
    Leisten die neuen Infrastrukturkonzepte einen Beitrag zum Erreichen von Klimaschutzzielen?
  • Klimaresilienz
    Führen technische oder organisatorische Veränderungen der Infrastruktursysteme zu einer Änderung von deren Anfälligkeit gegenüber äußeren Störungen wie Extremwetter (Starkregen/Hagel, Hitze, Wind) und deren Folgen (Erdrutsche, lokale Überschwemmungen etc.)?

Ziel

Der Fokus von TRAFIS liegt auf Beispielen der funktionalen Kopplung mehrerer Infrastrukturen. Im Vorhaben werden Infrastrukturkopplungen systematisiert und hinsichtlich möglicher Wirkungen auf Klimaresilienz und Ressourceneffizienz untersucht. Im Weiteren soll TRAFIS aufzeigen, wie eine gezielte Transformation von Infrastruktursystemen hin zu klimaresilienten, nachhaltigen und ressourcenleichten Infrastrukturen, insbesondere durch die Bundesebene, gesteuert werden kann.

Es gilt herauszuarbeiten, welche Kopplungen sich in Anbetracht technischer Möglichkeiten sowie ökonomischer und gesellschaftlicher Anforderungen an die Systeme positiv auf Ressourceneffizienz und Klimaresilienz auswirken können und wie eine Transformation von bestehenden Infrastrukturen hin zu erfolgsversprechenden Kopplungen gelingen kann. Dabei werden unterschiedliche Arten von Kopplungen betrachtet. Dies können beispielsweise Kopplungen von Stoff-, Material- und Energieströmen sein, z. B. die Nutzung von Energie aus Abwasser, aber auch Kopplungen von Informationsströmen (z. B. IKT und Energiewirtschaft zur Verbesserung von Lastausgleich/Speicherungssystemen).

Im Zentrum der Arbeiten stehen neben der Systematisierung der stattfindenden technischen Änderungen und der (eingebundenen gesellschaftlichen) Umwandlungsprozesse auch das Herausarbeiten von Ansätzen für die Steuerung der Transformation durch beteiligte Akteure, mit einer Fokussierung auf die Bundesebene.

Arbeitsansatz

Das TRAFIS-Projekt untersucht die Entwicklung von klimaresilienten und ressourcenschonenden Infrastrukturen unter Nutzung von Erkenntnissen der Transformationsforschung. Im Fokus stehen gekoppelte Infrastrukturen.

Der Transformationsforschung folgend können Infrastrukturen als Teil eines bestimmten "Regimes" (vorherrschenden Systems) verstanden werden. Ein solches Regime umfasst u. a. das Geflecht von Regulierung, Infrastrukturen sowie die Akteure bzw. ihre Handlungen. Das Regime wird durch die zahlreichen Verbindungen zwischen diesen Teilbereichen in einem bestimmten Entwicklungspfad stabilisiert. Für eine Transformation notwendige Innovationen entstehen meist nicht aus dem Regime heraus, sondern in Nischen. TRAFIS nutzt Methoden der Transformationsforschung, um die Nischenentwicklung der gekoppelten Infrastrukturen näher zu untersuchen.

Das TRAFIS-Vorhaben ist in fünf Arbeitspakete gegliedert:

  • Die systematische und terminologische Basis bildet das Arbeitspaket 1. Hier erfolgt die Definition des eigentlichen Forschungsgegenstandes "gekoppelte Infrastrukturen", dessen Systematisierung und Clusterung sowie ein Nachhaltigkeitscheck.
  • In Arbeitspaket 2 werden geeignete Beispiele für erfolgreiche und nicht erfolgreiche gekoppelte Infrastrukturen als Teil einer breiteren Nischenentwicklung identifiziert, ihre Transformationspfade rekonstruiert und Erfolgs- und Misserfolgsfaktoren für den Wandel zu nachhaltigen Infrastrukturen analysiert.
  • In Arbeitspaket 3 werden mithilfe von Aktionsforschung Fallstudienuntersuchungen zu ausgewählten Fällen gekoppelter Infrastrukturen durchgeführt. Dies erfolgt anhand von Fällen auf kommunaler und regionaler Ebene, die ein besonderes Potenzial haben, Erkenntnisse über die Transformationsprozesse und detaillierte Einsichten bezüglich der Erfolgsbedingungen zur Umgestaltung von Infrastrukturen zu liefern.
  • Arbeitspaket 4 greift die Ergebnisse und Erkenntnisse der drei vorangegangenen Arbeitspakete auf und verdichtet sie hin zu definierten Produkten für die Forschungspraxis (Methodenpapier), die Bundespolitik (Policy Paper) sowie die akteursorientierte Bildung und Weiterbildung (Weiterbildungsmodul).
  • Das Arbeitspaket 5 umfasst die produktorientierte inhaltliche und organisatorische Projektsteuerung.
www.ioer.de

Laufzeit

02/2016 – 07/2019


Ansprechpartner

Dr.-Ing. Georg Schiller
Projektleitung
Tel. 49 (0)351 46 79 259
G.Schiller[im]ioer.de 

Dipl.-Geograph
Alfred Olfert

Koordination
Tel. 49 (0)351 46 79 239
a.olfert[im]ioer.de


Drittmittel

UBA - Umweltbundesamt
Forschungskennzahl:
3715 48 102 0


Kooperationspartner

Ecologic Institut (Berlin)
Dutch Research Institute For Transitions (DRIFT, Rotterdam, Niederlande)
BTU Cottbus-Senftenberg, Lehrstuhl Stadttechnik (Cottbus)