Wasserbedarf für Hamburg Teil 3

Wasserbedarfsprognose 2030
für das Versorgungsgebiet der
Hamburger Wasserwerke GmbH (HWW)
Online-Erhebung
COOPERATIVE Infrastruktur und Umwelt
Darmstadt
Dr. Bernhard Michel
Dipl.-Kaufmann Florian Michel
Dr. Wulf Rüthrich
Institut für sozial-ökologische Forschung (ISOE)
Frankfurt am Main
Dr. Thomas Kluge (Projektleitung)
Dipl.-Ing. Jutta Deffner
Dr. Konrad Götz
Dr. Stefan Liehr
Frankfurt am Main / Darmstadt, 15. November 2007
Wasserbedarfsprognose HWW
Online-Erhebung
1
Inhaltsverzeichnis
1 Veranlassung und Zielsetzung der Online-Erhebung ...................................................... 2
2 Das Versorgungsgebiet der HWW ..................................................................................... 2
3 Online-Erhebung zur Ermittlung des spezifischen Wasserbedarfs ................................ 3
3.1
Öffentliche Einrichtungen ............................................................................................ 4
3.2
Heil- und Pflegeeinrichtungen...................................................................................... 5
3.3
Handel, Handwerk und Dienstleistungen..................................................................... 6
3.4
Produzierendes Gewerbe.............................................................................................. 8
3.5
Voraussichtliche Entwicklung des Wasserbedarfs der Wirtschaft bis 2030 .............. 10
4 Zusammenfassung der Prognoseergebnisse für das Stadtgebiet von Hamburg.......... 12
Wasserbedarfsprognose HWW
Online-Erhebung
1
2
Veranlassung und Zielsetzung der Online-Erhebung
Im Auftrag der Hamburger Wasserwerke (HWW) GmbH erstellte das Institut für sozialökologische Forschung (ISOE) und die COOPERATIVE Infrastruktur und Umwelt (COOPERATIVE) eine integrierte Prognose des Wasserbedarfs für die wasserwirtschaftliche und
betriebswirtschaftliche Planung sowie für die langfristige Entwicklung des Versorgungssystems bis zum Jahr 2030.
Im Rahmen dieser Untersuchung wurde neben der Prognose des Wasserbedarfs für die Hamburger Haushalte auch eine Prognose für den Wasserbedarf der Öffentlichen Einrichtungen,
des Gewerbes und der Industrie erstellt. Vorliegende Daten zum spezifischen Wasserbedarf in
der Wirtschaft und in den öffentlichen Einrichtungen sind weitestgehend veraltet und zudem
sehr allgemein. Um aktuelle, branchenbezogene Kennzahlen für die Stadt Hamburg zu ermitteln, wurde eine Online-Erhebung durchgeführt. Die Ergebnisse bilden eine wesentliche
Grundlage für die Wasserbedarfsprognose 2030 für die HWW.
Ergänzend zu dieser Erhebung wurden aktuelle Wirtschaftsprognosen, z.B. der prognos-report
2002, in der Prognose zugrunde gelegt. Diese Vorgehensweise hat wichtige Erkenntnisse für
die Konzeption und Planungen der Hamburger Wasserwerke erbracht. Insbesondere auch bei
der Erstellung teilräumlicher Prognosen, bei denen die zukünftige Entwicklung einzelner
Verbrauchereinheiten eine Rolle spielen, liefern die Kennzahlen aus der Online-Erhebung
nützliche Anhaltspunkte.
2
Das Versorgungsgebiet der HWW
Das Versorgungsgebiet der HWW umfasst das Stadtgebiet der Freien und Hansestadt Hamburg sowie 30 Städte und Gemeinden im Umland, die ganz oder teilweise von den HWW versorgt werden. Es hat eine Fläche von rund 1.000 km². Im Versorgungsraum leben etwa 2 Mio.
Einwohner, davon ca. 12 % außerhalb des Stadtgebiets von Hamburg.
Die langfristige Entwicklung des Wasserförderung und der Einwohnerzahl im Versorgungsgebiet der HWW (s. Abbildung 1) weisen bis in die 70er-Jahre einen unmittelbaren Zusammenhang auf. Seither nimmt der Wasserbedarf trotz stagnierender Einwohnerzahl stetig ab.
Abbildung 1: Langfristige Entwicklung der Wasserförderung und der Einwohnerzahl
Wasserbedarfsprognose HWW
Online-Erhebung
3
Die Wasserabgabe der HWW betrug im Jahr 2005 insgesamt rund 111,0 Mio. m³. Die Wassermenge verteilt sich auf die einzelnen Verbrauchergruppen:
• Haushalte
79,8 Mio. m³ (71,9%)
• Öffentliche Einrichtungen
3,6 Mio. m³ (3,2%)
• Industrie
2,9 Mio. m³ (2,6%)
• Gewerbe und Dienstleistung
19,6 Mio. m³ (17,7%)
• Weiterverteiler
3,5 Mio. m³ (3,1%)
3
Online-Erhebung zur Ermittlung des spezifischen Wasserbedarfs
Die Grundlagen der Analyse und Prognose setzen sich zusammen aus dem verfügbaren Datenbestand und eigenen Erhebungen. Neben einer repräsentativen Haushaltsbefragung wurde
im Rahmen der Erstellung der Wasserbedarfsprognose der spezifische Wasserbedarf von Öffentlichen Einrichtungen, Dienstleistungsbetrieben und dem Verarbeitenden Gewerbe (Industrie) eine Online-Erhebung durchgeführt. Dazu wurde die Domain www.wasserbedarfsprognose.de eingerichtet (s. Abbildung 2).
Abbildung 2: Homepage der Online-Erhebung
Ziel der Erhebung war es, aktuelle Daten zum spezifischen Wasserbedarf in der Wirtschaft
und in den öffentlichen Einrichtungen zu erhalten, die in die Analyse und Prognose des Wasserbedarfs einfließen können. Dazu wurde in Abhängigkeit von verschiedenen Randbedingungen Kennzahlen zum spezifischen Wasserbedarf ermittelt. Insgesamt haben sich 539 Teilnehmer registriert.
Wasserbedarfsprognose HWW
Online-Erhebung
3.1
4
Öffentliche Einrichtungen
Spez. Verbrauch (m³/Person/Jahr)
Rund 120 Kindergärten nahmen an der Erhebung teil. Der Mittelwert (Median) des spezifischen jährlichen Wasserbedarfs beträgt 5,8 m³ pro Kind. Zählt man die Beschäftigten im Kindergarten zu den Wassernutzern dazu, so sinkt der jährliche Wasserverbrauch pro Person auf
durchschnittlich 5 m³. Die Größe des Kindergartens und ob der Kindergarten eine eigene Küche hat, spielt beim Wasserverbrauch keine entscheidende Rolle.
25
300
20
240
15
180
10
120
Median 5,8
5
60
95
93
91
89
87
85
83
81
79
77
75
73
71
69
67
65
63
61
59
57
55
53
51
49
47
45
43
41
39
37
35
33
31
29
27
25
23
21
19
17
15
13
9
11
7
5
3
0
1
Median 5
0
ID
Wasserverbrauch/Kind
Wasserverbrauch/Person (Kinder+Beschäftigte)
Kinderanzahl
Abbildung 3: Spezifischer Wasserbedarf von Kindergärten
Insgesamt haben 49 Schulen an der Erhebung teilgenommen. Der Median des spezifischen
jährlichen Wasserbedarfs beträgt 2,34 m³/Schüler, bei Ganztagsschulen 1,97 m³/Schüler und
bei Halbtagsschulen 2,49 m³/Schüler. Der flächenbezogene Wasserverbrauch (m³/m² Nutzfläche) beträgt rund 0,22 m³/m²/Jahr.
Die Unterhaltung einer Sporthalle und deren Nutzung von Dritten (z.B. Vereinen) spielen
keine signifikante Rolle in Bezug auf den spezifischen Wasserbedarf. Dagegen liegt der
durchschnittliche Wasserbedarf bei Schulen mit einer Lehrküche und/oder einem eigenen
Schwimmbad höher. Cafeterias/Kantinen mit eigener Küche haben nur in der Gruppe der
Ganztagsschulen einen Effekt auf den Verbrauch.
Wasserbedarfsprognose HWW
Online-Erhebung
5
Schüler (Anzahl)
Spezifischer Wasserverbrauch (m³/Schüler/Jahr)
50
2000
45
1800
40
1600
35
1400
30
1200
25
1000
20
800
15
600
10
400
5
Median 1,97
Median 2,49
0
200
0
Ganztagsschulen
Schüler
Halbtagsschulen
Abbildung 4: Spezifischer Wasserbedarf von Schulen
Über 50 Träger von Sportanlagen haben an der Online-Erhebung teilgenommen. Die sehr
unterschiedlichen Sportanlagen erschweren die statistische Auswertung. Selbst innerhalb
gleichartiger Sportanlagen (z.B. Tennisplätzen) sind die Ausprägungen und der Wasserverbrauch sehr unterschiedlich, sodass eine pauschale Aussage wie z.B. Wasserverbrauch pro
gleichgroßer bewässerter Fläche nicht getroffen werden kann. Aus den Daten lässt sich jedoch
die Größenordnung des spezifischen Wasserbedarfs von Sportanlagen ableiten.
3.2
Heil- und Pflegeeinrichtungen
Zu den Heil- und Pflegeeinrichtungen gehören Krankenhäuser, Altenheime und Arztpraxen.
Der Mittelwert (Median) des jährlichen Wasserbedarfs von Krankenhäusern liegt bei 105
m³/Bett. Alle teilgenommenen Krankenhäuser verfügen über eine eigene Küche aber haben
keine eigene Wäscherei. Ein Krankenhaus hat extrem geringen spezifischen jährlichen Wasserbedarf von lediglich knapp 30 m³/Bett.
Der Mittelwert (Median) des jährlichen Wasserbedarfs liegt von Altenheimen bei 80 m³/Bett.
Ein Altenheim, das weder eine eigene Küche noch eine eigene Wäscherei hat, hat extrem geringen spezifischen jährlichen Wasserbedarf von lediglich 17 m³/Bett.
Der spezifische jährliche Wasserbedarf von Arztpraxen beträgt 18,8 m³/Beschäftigten.
Wasserbedarfsprognose HWW
Online-Erhebung
6
Betten (Anzahl)
140,0
630
Krankenhäuser
Median 105 m³/Bett
120,0
540
Verbrauch m³/Bett
100,0
450
Altenheime
Median 80 m³/Bett
80,0
360
60,0
270
40,0
180
20,0
90
0,0
0
1
2
3
4
5
6
Wasserbedarf m³/Bett
7
8
9
Betten (Anzahl)
Abbildung 5: Spezifischer Wasserbedarf von Pflegeeinrichtungen
3.3
Handel, Handwerk und Dienstleistungen
In der Kategorie „Handel, Handwerk, Dienstleistungen“ wurden Verwaltungen und Büros
befragt. Aufgrund der ähnlichen Tätigkeit wurden die Werte der Öffentlichen Verwaltung mit
den Büros gemeinsam ausgewertet. Der Mittelwert (Median) des spezifischen jährlichen Wasserbedarfs beträgt für Verwaltungen und Büros 9,5 m³/Beschäftigten.
Spez. Verbrauch
(m³/Besch./Jahr)
Beschäftigte
(Anzahl)
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
900 Beschäftigte
Durchschnittlicher Bedarf:
9,5 m³/Beschäftigten/Jahr
800 Beschäftigte
450
420
390
360
330
300
270
240
210
180
150
120
90
60
30
0
Spez. Wasserbedarf (m³/Beschäftigte/Jahr)
Beschäftigte
Wasserbedarfsprognose HWW
Online-Erhebung
7
Abbildung 6: Spezifischer Wasserbedarf von Verwaltungen und Büros
Der Mittelwert (Median) des spezifischen jährlichen Wasserbedarfs von Hotels liegt bei 42
m³/Bett. Hotels mit Schwimmbad verbrauchen im Jahr ca. 15 m³/Bett mehr Wasser als Hotels
ohne Schwimmbad.
Betten
(Anzahl)
Spez. Wasserbedarf
(m³/Bett/Jahr)
1.200
120
1.000
100
mit
Schwimmbad
800
ohne
Schwimmbad
80
60
600
Median 42 m³/Bett/Jahr
400
40
200
20
0
0
1
2
3
4
Spezifischer Wasserbedarf
5
6
7
8
9
Bettenzahl
Abbildung 7: Spezifischer Wasserbedarf von Hotels
Bei den Kfz-Waschanlagen werden SB-Waschanlagen und Waschstraßen unterschieden. Eine SB-Waschanlage für PKW verbraucht durchschnittlich ca. 5 m³/Tag, eine SB-Waschanlage
für PKW und LKW ungefähr das Doppelte. Waschstrassen verbrauchen mit rund 40 m³/Tag
ein Vielfaches von SB-Waschanlagen.
50
Waschstraßen
45
40
W
as
se
rv
er
br
au
ch
m³
/T
ag
35
30
25
20
15
SB-Waschanlagen
PKW und LKW
10
5
nur PKW
nur PKW
0
Abbildung 8: Spezifischer Wasserbedarf von Kfz-Waschanlagen
Wasserbedarfsprognose HWW
Online-Erhebung
8
Der Zentralwert des spezifischen jährlichen Wasserbedarfs von Handelsunternehmen beträgt 0,25 m³/m² Nutzfläche. Handelsunternehmen die für den Verkauf Wasser für die Produktion oder Produktpräsentation benötigen, z.B. Lebensmittel und Fisch, verbrauchen teilweise deutlich mehr als andere Handelsunternehmen.
700
Spez.
Wasserbedarf
(m³/Besch./Jahr)
140
600
120
Beschäftigte
500
400
mit Kantine/
Küche
(Mittelwert:
27,8 m³/Beschäftigten/Jahr)
100
ohne Kantine/
Küche
(Mittelwert:
17,2 m³/Beschäftigten/Jahr)
80
300
60
200
40
100
20
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Spez. Wasserbedarf (m³/Beschäftigten/Jahr)
11
12
13
14
15
16
Beschäftigte
Abbildung 9: Spezifischer Wasserbedarf von Handelsbetrieben
Bei der Auswertung der Wäschereien, konnten keine Verbindung zwischen der Anzahl der
Automaten und dem Wasserverbrauch festgestellt werden. Der spezifische Verbrauch je
Waschmaschine ist sehr unterschiedlich zwischen den teilnehmenden Unternehmen. Der
Höchstwert liegt bei 1.828 und der Niedrigstwert liegt bei 83 m³/Maschine/Jahr. Aufgrund
dieser Extremwerte bedarf es einer gesonderten Untersuchung, z.B. bezüglich der Tonnen an
behandelter Wäsche.
3.4
Produzierendes Gewerbe
Das Produzierende Gewerbe setzt sich zusammen aus der Chemischen Industrie, dem Maschinen- und Fahrzeugbau, dem Ernährungs-, Textil-, Druck- und Verlagsgewerbe. Insgesamt
haben 32 Unternehmen an der Erhebung teilgenommen. In der Chemischen Industrie und im
Ernährungsgewerbe liegt mit durchschnittlich 151,9 m³/Beschäftigten/Jahr ein hoher spezifischer Wasserbedarf vor. Im Textil-, Druck- und Verlagsgewerbe und im Maschinen- und
Fahrzeugbau liegt der Mittelwert (Median) bei 13,3 m³/Beschäftigten.
Wasserbedarfsprognose HWW
Online-Erhebung
9
Beschäftigte (Anzahl)
1300
700
Waserverbrauch m³/Beschäftigten/Jahr
2699 m³/Besch./Jahr
1170
630
1040
560
910
490
780
420
650
350
520
Chemische Industrie
Ernährungsgewerbe
280
Maschinen- und
Fahrzeugbau
390
210
260
Textil- 140
gewerbe
70
Druckgewerbe
130
0
0
Wasserbedarf m³/Besch./Jahr
Beschäftigte
Abbildung 10: Spezifischer Wasserbedarf im Produzierenden Gewerbe
In der Tabelle 1 sind ausgewählte Ergebnisse der Online-Erhebung zusammengefasst.
Tabelle 1: Zusammenfassung der Ergebnisse der Online-Erhebung zum Wasserbedarf
von Industrie, Gewerbe und öffentlichen Einrichtungen (Medianwerte)
Teilnehmer
Kindergärten
Schulen (gesamt)
Schule (ganztags)
Schulen (halbtags)
Krankenhäuser
Altenheime
Arztpraxen
Verwaltung (Büros)
Hotels
Handel
Produzierendes Gewerbe
Spezifischer
Wasserverbrauch
[m³/Jahr]
5,8
2,3
2,0
2,5
105,0
80,0
18,8
9,5
42,0
0,3
48,8
Dimension
m³/Kind
m³/Schüler
m³/Schüler
m³/Schüler
m³/Bett
m³/(Pflege-)Bett
m³/Beschäftigte
m³/Beschäftigte
m³/Bett
m³/Nutzfläche
m³/Beschäftigte
Wasserbedarfsprognose HWW
Online-Erhebung
3.5
10
Voraussichtliche Entwicklung des Wasserbedarfs der Wirtschaft bis 2030
Der Prognose des Wasserbedarfs der Wirtschaft wurden die Ergebnisse des prognos-reports
2002 zu den voraussichtlichen Entwicklungen der Wirtschaft in Hamburg bis 2020 zugrunde
gelegt. Die Werte für die Entwicklung der Bruttowertschöpfung und der Erwerbstätigen in
den Sektoren
• Produzierendes Gewerbe (ohne Bau),
• Handel, Gastgewerbe und Verkehr,
• Baugewerbe,
• Finanzierung, Vermietung, und Dienstleistungen für Unternehmen,
• Öffentliche und private Dienstleistungen sowie
• Land- und Fortwirtschaft
wurden im Rahmen des Vorhabens bis 2030 fortgeschrieben.
Bruttowertschöpfung
Bruttowertschöpfung
Bruttowertschöpfung
(Mrd.
(Mio.
€) €)
45
400
25
Prognosezeitraum
40
20
350
15
35
300
10
30
250
5
25
0
200
1992
1994
1996
Produzierendes Gewerbe
1998
Baugewerbe
2000
2005
Jahr
Dienstleistungsbereiche
20
150
15
100
10
50
5
00
1990
1990
1995
1995
2000
2000
2005
2005
2010
2010
2015
2015
2020
2020
2025
2025
2030
Produzierendes Gewerbe (ohne Bau)
Handel, Gastgewerbe und Verkehr
Baugewerbe
Finanzierung, Vermietung, Dienstleistungen für Unternehmen
Öffentliche und private Dienstleistungen
Land- und Forstwirtschaft
2035
Jahr
Abbildung 11: Entwicklung und Prognose der Bruttowertschöpfung nach Sektoren
(Quelle: Prognos 2002)
Wasserbedarfsprognose HWW
Online-Erhebung
11
Erwerbstätige
(1.000 Personen)
400
350
Handel, Gastgewerbe und Verkehr
300
250
Öffentliche und
Private Dienstleister
Finanzierung, Vermietung, DL f. Untern.
200
Produzierendes Gewerbe ohne Bau
150
100
Baugewerbe
50
0
1990
1995
2000
2005
2010
2015
2020
2025
2030
Jahr
Abbildung 12: Entwicklung und Prognose der Erwerbstätigen nach Sektoren
(Quelle: Prognos 2002)
Wasserbedarfsprognose HWW
Online-Erhebung
4
12
Zusammenfassung der Prognoseergebnisse für das Stadtgebiet von Hamburg
Mit einem im Rahmen des Vorhabens erstellten Modell wurde die voraussichtliche Entwicklung des Wasserbedarfs für das gesamte Versorgungsgebietes der HWW bis zum Jahr 2030
prognostiziert.
Für das Stadtgebiet Hamburg und die Umlandgemeinden wird zwischen dem Wasserbedarf
der Haushalte und von Nicht-Haushaltskunden (Industrie, Gewerbe/Dienstleistungen, öffentliche Einrichtungen, Sonstige) unterschieden.
Das zeitliche Schema der Prognose basiert auf einer Abfolge von 5-Jahres-Schritten. Ausgehend vom Basisjahr 2005 liegen damit Prognosen für die Jahre 2010, 2015, 2020, 2025 und
2030 vor.
Die Abbildung 13 zeigt den Wasserbedarf im Hamburger Stadtgebiet. Infolge des rückläufigen häuslichen Wasserbedarfs in Hamburg wird der Wasserbedarf im Stadtgebiet bis 2030
voraussichtlich um rund 3 % zurückgehen. Lediglich im Dienstleistungsbereich wird aufgrund der deutlichen Zunahme der Bruttowertschöpfung mit einem gegenüber 2005 um rund
2,0 Mio. m³ (11 %) höheren Wasserbedarf gerechnet.
Die Entwicklung in den Umlandgemeinden mit einem Wasserbedarf von rund 9,7 Mio. m³ im
Jahr 2005 verläuft ähnlich.
Abbildung 13: Prognose des Wasserbedarfs im Stadtgebiet Hamburg nach Verbrauchergruppen