Weltweit entstehen in rasantem Tempo neue städtische Siedlungen. Die Umsetzung der hierfür erforderlichen Wasser-, Abfall- und Energieinfrastruktur bringt eine Vielzahl soziotechnischer Herausforderungen mit sich, darunter Wasserknappheit, Ressourcenintensität und Umweltverschmutzung. Sie bietet aber auch die Chance zu einem Übergang vom derzeitigen linearen Modell zu einem nachhaltigen Kreislaufmodell in der bebauten Umwelt. Zukünftige alternative Kreislaufsysteme, in denen die Bewirtschaftung von Wasser, Abwasser, Abfall und Energie integriert ist, bieten Potenzial zur Steigerung der Ressourceneffizienz und zur Reduzierung der Umweltbelastungen und der Kosten. Solche Systeme basieren auf dem Prinzip der Abwassertrennung an der Quelle. Das Abwasser wird dabei auf Haushaltsebene in zwei oder mehr Ströme getrennt. Die technische Ausgestaltung der Systeme kann je nach lokalem Kontext variieren. Ein alternatives System beinhaltet die Nutzung von fäkalienhaltigem Schwarzwasser, das mit organischen Haushaltsabfällen gemischt wird, um eine effizientere Biogasproduktion und eine lokale Düngemittelproduktion zu ermöglichen. Leicht verschmutztes Grauwasser hingegen wird nach dem Prinzip „fit for purpose” separat behandelt und soll zur lokalen Wasserversorgung aus alternativen Quellen beitragen.

Die Umstellung auf ein nachhaltiges Kreislaufsystem für Wasser, Abfall und Energie geht jedoch über technische Aspekte hinaus und hängt auch von sozialen, institutionellen, kulturellen, politischen, wirtschaftlichen und ökologischen Faktoren ab. Die Auswahl und Umsetzung eines Transformationspfades erfordert daher Kompromissentscheidungen, die aufgrund der Komplexität des Problems und der unterschiedlichen Präferenzen der Interessengruppen eine Herausforderung für Entscheidungsträger darstellen können. Im Mittelpunkt der Arbeit steht deshalb die folgende Forschungsfrage: „Wie können Schlüsselfaktoren für die Transformation hin zu einem nachhaltigen Kreislaufsystem für Wasser, Abfall und Energie integriert und systematisiert werden, um einen Entscheidungsprozess zu fördern, bei dem die Präferenzen der verschiedenen Interessengruppen berücksichtigt werden?“

Folgende Ergebnisse werden erwartet:

1. Erkenntnisse über technische und nicht technische Hindernisse und Förderfaktoren für eine erfolgreiche Umsetzung nachhaltiger Kreislaufsysteme für Wasser, Abfall und Energie in Chile.
2. Entwicklung eines unterstützenden Modells, das die Wechselwirkungen zwischen den Interessengruppen mit ihren jeweiligen Rollen, Anforderungen und Werten sowie deren Einfluss auf Entscheidungen bezüglich der Transformation des Wasser-Energie-Abfall-Nexus (in Chile/Lateinamerika) aufzeigt.
3. Entwicklung und Nachhaltigkeitsbewertung zukünftiger Kreislaufsysteme für Wasser, Abfall und Energie unter Berücksichtigung einer Systemperspektive und der Anforderungen und Präferenzen der Interessengruppen. Hierzu wird ein gemischter Methodenansatz verwendet, der eine Stakeholder-Analyse, eine Cross-Impact-Analyse und eine multikriterielle Entscheidungsanalyse umfasst, um eine ganzheitliche Systemperspektive zu gewährleisten.