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Zuweilen ist es notwendig, Dinge der Finsternis zu entreißen, die sich der Aufmerksamkeit des auf Facebook, WhatsApp, YouTube etc. fixierten Massenpublikums größtenteils entziehen. Dabei sind unzählige eher im Verborgenen wirkender Segnungen der Digitalisierung zumeist nicht nur spektakulär, sensationell, großartig, phantastisch (ach, die Superlative regnen nur so vom Himmel!) – vor allem erfüllen sie in beispielhafter Weise das technikphilosophische Postulat, dem zufolge Technik der Welt und der Menschheit zu dienen habe und sonst gar nichts – und vor allem nicht umgekehrt.

 

In den vergangenen Jahren wurde die Erschließung und Nutzbarmachung unterirdischer urbaner Ressourcen als neue Chance für die Entwicklung von Städten identifiziert. Es geht um die Exploration, die Quantifizierung, Vermessung, Erschließung und Nutzbarmachung von Ressourcen, die sich innerhalb – und vor allem: unterhalb urbaner Agglomerationen befinden.

 

Die immer stärkere Bevölkerungsdichte in immer größer werdenden Städten führt zwangsläufig zu „Städtekrankheiten“ wie Raummangel, Verkehrsüberlastung und Umweltverschmutzung. Hinzu kommen Schwierigkeiten bei der überlebensnotwendigen Reinhaltung des Trinkwassersystems.

 

Alles zusammen zeigt in erschreckender Weise, wo die Grenzen der urbanen Belastbarkeit und des Wachstums von Städten verlaufen. Ein Trend zur Lösung der Raumprobleme ist der vermehrt unternommene Versuch, städtisches Leben und Infrastruktur unter die Erdoberfläche zu verlegen.

 

Sofort leuchtet es ein, dass sich hieraus erhebliche Schwierigkeiten ergeben: Die im Erdboden unter der Stadt vorfindbaren Bedingungen sind auf das Akribischste mit in die Planungen einzubeziehen. Gesteinsschichten, einmal angebohrt, sind, wenn sie beginnen sich zu verschieben, von nichts und niemandem mehr aufzuhalten. Schlimmstenfalls kann es zu tektonischen Störungen kommen, die das gesamte Gemeinwesen in den Abgrund zögen. Die Katastrophe wäre programmiert.

 

Ressourcen sind nicht unendlich

 

Womit wir es hier zu tun haben, ist das – ökonomische und ökologische – Problem der Endlichkeit von Räumen und Ressourcen. Es ist nämlich schlicht und ergreifend so, dass die drei Parameter Volumen, Temperatur und Dichte, so man einen der Faktoren in unzulässiger Weise erhöht, zwangsläufig zum Kollaps des gesamten Systems führen muss. Dieses der Physik entlehnte Beispiel lässt sich ohne weiteres auch auf städtische Räume anwenden: Leben zu viele Menschen auf zu engem Raum, kann dies, nebst exorbitanter Luftverschmutzung, Seuchengefahr und sozialem Stress, den Zusammenbruch auch der Trinkwasserversorgung herbeiführen. Da der Raum begrenzt ist, lassen sich Städte auch nicht bis ins Unendliche ausdehnen.

 

Auf städtische Ressourcen zurückzugreifen, drängt sich aus vielen Gründen auf: Die Menschen leben in der unmittelbaren Umgebung. Vor allem sauberes Trinkwasser kann so auf schnellstem und unkompliziertestem Wege den Durstigen zugutekommen. Unter dem Boden von Städten befindliche Rohstoffe können direkt vor Ort gefördert und verarbeitet werden. Der den ganzen Planeten bedrohende Raubbau an der Natur könnte eingedämmt, wenn nicht unterbunden werden.

 

Es wird händeringend nach intelligenten, günstigen, machbaren und schnell umsetzbaren Lösungen gesucht.

Die Nachfrage ist riesig.

So what can we do?

 

Städtischen Planungen zur nachhaltigen Flächenverwertung zwingend vorausgehen muss die Erfassung und Bewertung der unterirdischen Räume. Die Berechnung eventueller Gefahren muss zu hundert Prozent zuverlässig sein. Es kann ja nicht einfach eine mitten im dicht besiedelten Stadtgebiet vorgefundene Erdressource nolens volens angestochen und ausgebeutet werden. Unter Städten nach Ressourcen zu bohren, birgt erheblich größere Risiken, als dies z.B. in der texanischen Pampas oder im arabischen Sandkasten der Fall wäre. Ist der städtische Sockel erst einmal angestochen, kann dies zu irreversiblen Schäden, Erosion, Rissen in den Gebäuden etc. führen. Deshalb ist unumgänglich, schon bei den Planungen und Vorbereitungen allerhöchste wissenschaftliche und technische Standards einzuhalten, anderenfalls Gebäude in sich zusammensinken oder ganz im Erdreich verschwinden könnten. Wo und wie tief darf gebohrt werden? Wie sind die zu penetrierenden Schichten beschaffen? Wie hart oder bröselig ist das Material? Drohen Wassereinbrüche?

 

Absolute Grundbedingung für die Einhaltung der Standards ist der Einsatz digitaler Technik. Nur mit ihr können die hochkomplexen, multifaktoriellen Chancen und Gefahren, die solche Unternehmen beinhalten, überhaupt berechnet werden.   

 

Die Lösung ist digital.

 

Es handelt sich um sogenannte „GIS“-gestützte digitale Systeme. Das Kürzel „GIS“ steht für „Geoinformationssysteme“, die der Erfassung, Bearbeitung, Organisation, Analyse und Präsentation räumlicher Daten, aber auch archäologiewissenschaftlichen und kartographischen Zwecken dienen. Der GIS-Begriff umfasst die gesamte Hardware, Software, Datenaufnahme und –Verarbeitung, die zur Erfassung und Erschließung von Bodenressourcen und –Kapazitäten erforderlich sind.

 

Dank GIS-gestützter digitaler Systeme können nun hochverfeinerte Raumplanungs- und –Managementvorgaben umgesetzt, neue Erkenntnisse jederzeit ergänzt und problemlos den digitalen Berechnungen hinzugefügt werden.

 

Schon vor 10 Jahren wurden z.B. für dichtbesiedelte Regionen Chinas GIS-gestützte Systeme für die Erforschung und Erschließung unter den Städten befindlicher Bodenressourcen entwickelt. 2009 wurde mit derselben Methode der Untergrund der italienischen Großstadt Turin erforscht und kann nun für unterirdische Erschließungsmaßnahmen genutzt werden.

 

Aber es geht, wie gesagt, nicht nur um unter der Erde befindliche Rohstoffe. Vielmehr sind in dem hier verwendeten Ressourcenbegriff auch städtebauliche Möglichkeiten und Kapazitäten mit eingeschlossen, die mit Begriffen wie „Nachverdichtung“ und „subterranes Bauen“ verknüpft sind. Hierzu muss 1. herausgefunden werden, wo nachverdichtet werden kann. 2. muss die Tragfähigkeit der geologischen Gegebenheiten verifiziert werden. Und 3. macht es natürlich Sinn, den zu erschließenden Untergrund gleich auch nach Bodenschätzen und Trinkwasserquellen abzusuchen.

 

Zunächst wird auf GIS-Basis die Erdoberfläche fotografiert, vermessen und kartographiert, dann ein digitales 3-D-Modell der Erdoberfläche erstellt. Dies stellt dank Satelliten- und Drohnentechnik kein Problem mehr dar. Auf der Grundlage von Probebohrungen werden dann die unterirdischen Strukturen berechnet und schließlich die vorhandenen Kabel- und Röhrensysteme in das Modell integriert.

 

Am schwierigsten ist die Frage nach den Untergrundverhältnissen der Umgebung zu beantworten. Niemand kann mit Sicherheit sagen, was sich unter Gebäuden befindet, erst recht nicht unter Gebäuden und Slums, die sich in der Dritten Welt befinden.

 

Doch auch hier ist Abhilfe möglich. Dank hochentwickelter Software können auf mathematischen Modellen beruhende Wahrscheinlichkeitsszenarien errechnet werden, die auch mögliche Unschärfen gleich mit einkalkulieren. Die hierbei zu berücksichtigenden Faktoren sind dermaßen mannigfaltig und komplex, dass ein Heer von Mathematikern und Physikern so lange nachrechnen müsste, dass die Ergebnisse zum Zeitpunkt ihrer Verfügbarkeit hoffnungslos veraltet und nicht mehr verwertbar wären. Allein die Vermessung des städtischen Untergrunds würde ohne digitale Technologien Jahre, wenn nicht Jahrzehnte in Anspruch nehmen. Ganze Bibliotheken würden vollgekritzelt. Kurz: Ohne digitale Techniken wäre die Erfassung und Erschließung innerstädtischer Ressourcen nicht möglich.

 

Die Resultate der auf „Fuzzylogik“ basierenden Algorithmen sind so treffsicher, dass auf ihrer Grundlage städte- und raumplanerische Vorhaben sowie die Erschließung und Nutzbarmachung von Bodenressourcen verantwortungsvoll realisiert werden können. „Fuzzy“ heißt im Englischen ‚verwischt‘, ‚verschwommen‘, ‚unbestimmt‘.

 

Herauszubekommen, weshalb es im Deutschen als Schimpfwort für Weicheier fungiert, war trotz tiefschürfender Forschungen leider nicht möglich.

 

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