Automatisierungstechnik für die Infrastruktur der Megacities

Nichts Gutes verheißt der US-amerikanische Stadtforscher Mike Davis in seinem Buch „Planet der Slums“ den Megacities. Ausgehend von der Feststellung, dass seit 2006 weltweit erstmals mehr Menschen in Städten leben als auf dem Land, zeichnet er ein düsteres Bild der Verstädterung. Er beschreibt die Megacities – vornehmlich auf der südlichen Erdhalbkugel – als Moloche aus Plastikplanen, Holzlatten und Wellblech. Die Bewohner fristen ihr Dasein „in Armut, im Schmutz der Müllhalden, ohne (sauberes) Wasser, und ohne irgendeine Art der Gesundheits- oder Sozialversorgung“. In der Megacity prallen – so der Autor – die sozialen Fronten der Globalisierung aufeinander.

Stabile politische Verhältnisse, soziale Gerechtigkeit, Zugang zu Bildung sowie technische Lösungen für eine funktionierende Infrastruktur bedingen sich gegenseitig – das ist in den ärmeren Megacities nicht anders als in denen der Industrieländer. Zunehmende Polarisierung zwischen arm und reich, mangelnde öffentliche Wahrnehmung der sozioökonomischen Probleme, die Unfähigkeit zur Gestaltung und Durchsetzung einer konsistenten Rechtsprechung, Zunahme von Korruption und Kriminalität – mit all diesen Problemen kämpft die Megacity. Hinzu kommen Verschmutzung von Wasser, Luft und Böden, Seuchengefahr, unzureichende Versorgung mit Trinkwasser und Energie sowie fehlende Verkehrswege.

Ein global agierendes Unternehmen, das technische Lösungen für die Infrastrukturprobleme der Megacity bereit hält, kann die politischen und sozialen Ambitionen national agierender Institutionen ergänzen. Eine funktionierende Infrastruktur ist wichtig, damit die Urbanisierung auf der einen Seite sowie industrielle Entwicklung und ökonomisches Wachstum auf der anderen Seite Hand in Hand gehen. Megastädte können durchaus Wachstumsmotoren und Produktivitäts-Zentren sein – wie etwa Bangkok oder Mexico City.

Schon heute haben rund eine Milliarde Menschen keinen Zugang zu sauberem Wasser. So sieht der ZVEI in seiner Technologie-Roadmap 2020+ allein für Asien einen Investitionsbedarf von neun Billionen US-Dollar in den nächsten 25 Jahren. Aufgrund mangelhafter Versorgungssysteme gehen heute 50 % des weltweit gewonnen Trinkwassers ungenutzt verloren.

Neben dem Trinkwasserbedarf macht der wachsende Energiebedarf der Megacity zu schaffen. Mit dem wachsendem Wohlstand wird der Lebensstil Rohstoff- und Energie-intensiver. Aber nicht nur die Rohstoffe sind begrenzt, dem steigenden Energiebedarf steht die zunehmende Bedrohung des Weltklimas durch den steigenden C02-Ausstoß gegenüber. Die Internationale Energieagentur (IEA) geht von einer Verdoppelung des Weltbedarfs an Primärenergie bis 2050 aus, und der Bedarf an elektrischer Energie wird sich in dieser Zeit verdreifachen. Ohne bedeutende technische Innovationen würden die C02-Emissionen das Weltklima massiv bedrohen. Will man die Klima-Katastrophe abwenden, muss man nicht nur den weltweiten Anstieg des Energiebedarfs senken. Auch der Anteil der regenerativen – also CO2-armen – Energie muss dann steigen.

In der Technologie-Roadmap 2020+ geht der ZVEI von einem jährlichen Wachstum des Kraftwerkstechnik-Marktvolumens von 5 bis 10 % aus. In den Industrieländern wird dieser Markt durch den Modernisierungsbedarf an bestehender Kraftwerkstechnik bestimmt. Hier sowie in den Schwellenländern müssen neue effizientere und CO2-arme Kraftwerke den Energiebedarf decken. Mit der massiven Nutzung regenerativer Energien und mit der dezentralen Energieeinspeisung müssen auch die Energienetze „intelligenter“ werden. Die größte Energiequelle ist bekanntlich die Energieeffizienz. Hohe Sparpotenziale liegen in den hoch entwickelten Ländern – allen voran die USA, aber auch in Schwellenländern wie China und Indien. Auch die energieeffiziente Gebäudetechnik ist hier ein wichtiger Faktor.

Ein funktionierendes Verkehrswesen ist ein Schlüsselfaktor bei der Entwicklung von Infrastruktur. In vielen Megacities hält das Verkehrsnetz dem Anwachsen des motorisierten Individualverkehrs nicht stand. Verkehrschaos, Staus und Smog sind die Folgen. Eine Mobilisierungsquote, wie sie in den westlichen Industrienationen existiert, würde zudem die Umweltprobleme der Megacities verschärfen. Daher kommt auch hier dem Konzept der Elektromobilität und vor allem dem öffentlichen Personen-Nahverkehr eine besondere Bedeutung zu.

Wasser und Abwasser, konventionelle und regenerative Energie, Verkehrstechnik – hier werden Elektrotechnik und Automatisierung immer bedeutender. Ob Trinkwasser nun aus Abwasser oder mittels Entsalzungsanlagen aus Meerwasser gewonnen wird – Automatisierungs-, Steuerungs-, MSR- und Fernwirktechnik erhöhen die Wirtschaftlichkeit der Anlagen und die Qualität des Trink- und Nutzwassers. Damit nicht weiterhin gewonnenes Trinkwasser verloren geht, müssen die Versorgungssysteme technisch besser überwacht und stetig optimiert werden.

Dezentrale regenerative Kraftwerke – Windkraft, Solaranlagen, Kraft-Wärme-Kopplung – nutzen zahlreiche Automatisierungs-Komponenten in der Regelungs- und Kommunikationstechnik. Die Vernetzung dezentraler Energielieferanten mit der Integration der Verbraucher, inklusive der Elektro-Mobile an den Ladestationen, erfordert intelligente Netzstrukturen, wie sie in der Industrie-Automatisierung existieren: Smart Grids. Und das energieeffiziente integrierte Gebäudemanagement funktioniert ohne Automatisierungstechnik genauso wenig wie der energieeffiziente Betrieb von Maschinen und Industrieanlagen. Weiterer Treiber der Entwicklung ist der ungebrochene Trend zu Energieeffizienz.

Wasser und Abwasser, konventionelle und regenerative Energie sowie Verkehrstechnik sind auch Zielmärkte von Automatisierern wie Phoenix Contact. Mit regionalen Entwicklungszentren, Produktionsstätten in den Weltmarktregionen sowie einer weltweiten vertrieblichen Präsenz bietet das Unternehmen Technologie- und Lösungskompetenz vor Ort. Lösungen und Komponenten der Automatisierer sind in aller Welt daran beteiligt, die Probleme der Megacities in den Griff zu bekommen.

Berni Lörwald Phoenix Contact, Blomberg