Die menschliche Bevölkerung wächst und mehr und mehr Menschen leben in Städten. Zusammen mit Veränderungen des Lebensstils und der Konsumgewohnheiten für das dazu, dass es immer mehr Abfall gibt. Während Abfallstoffe in natürlichen Systemen üblicherweise von anderen Lebewesen verwendet werden – sei es von Mikroorganismen, die Fäkalien abbauen oder von Pflanzen, die CO2 nutzen – sammeln sich große Teile der von uns Menschen verursachten Abfälle an und stellen Ökosysteme und Gesellschaften vor Herausforderungen.
Der Abfall wächst mit den Städten
„Bisher war allerdings noch unklar, welche Zusammenhänge zwischen dem Abfallaufkommen und gesellschaftlichen Veränderungen wie Bevölkerungswachstum und Verstädterung bestehen“, erklärt Erstautor Mingzhen Lu von der Stanford University in Kalifornien. „Die Schlüsselfrage ist, ob Abfälle mit zunehmender Größe der Systeme effizienter oder ineffizienter produziert werden und wie groß der Recyclingaufwand infolgedessen ist.“
Gemeinsam mit seinem Team hat Lu für über tausend Städte weltweit analysiert, wie viele feste Abfälle, Abwässer und Treibhausgase sie produzieren. Diese Werte setzten die Forschenden in Beziehung zur Größe der Städte. Dabei nutzten sie die sogenannte Skalierungstheorie – ein Verfahren, das üblicherweise in der Biologie verwendet wird, um zu beschreiben, wie sich die Physiologie von Organismen mit ihrer Körpermasse verändert. „Die Skalierungstheorie ermöglichte es uns, übergreifende Muster zu extrahieren und die Individualität der einzelnen Städte zu überwinden“, erklärt Lu.
Größe, Reichtum und Umweltfaktoren
Das Ergebnis: „Die festen Abfälle steigen linear mit der Stadtgröße an“, berichtet das Team. Die Abwassermenge wächst mit zunehmender Stadtgröße dagegen überproportional. „Das erhöhte Abwasseraufkommen lässt sich in vielen Fällen durch eine verstärkte wirtschaftliche Aktivität in größeren Städten erklären“, so Lu und seine Kollegen. In Bezug auf Treibhausgase sind große Städte hingegen im Verhältnis zu ihrer Größe sparsamer als kleine. Ein Grund dafür ist, dass das Wachstum in der Regel eine effizientere Energie- und Verkehrsinfrastruktur mit sich bringt und somit hilft, Treibhausgase einzusparen.
Neben der Größe spielt aber auch der Wohlstand einer Stadt eine Rolle für ihre Abfallmenge. Insgesamt gilt dabei: Je reicher eine Stadt, desto mehr Abfälle produziert sie. „Ein Beispiel sind Seattle in den USA und Lilongwe in Malawi“, so das Team. „Das viel reichere Seattle produziert achtmal mehr Abfälle als Lilongwe, obwohl es eine kleinere Bevölkerung hat.“ Ähnliches zeigt sich auch bei den Treibhausgasen. Die reiche niederländische Stadt Rotterdam stößt im Vergleich zu der wesentlich größeren, aber ärmeren indischen Stadt Bandung ein Vielfaches an Treibhausgasen aus. In Bezug auf die Abwassermenge spielen zudem natürliche Gegebenheiten eine Rolle, wie die Forschenden erklären. Städte in trockeneren Gebieten produzieren beispielsweise weniger Abwässer als Städte in niederschlagsreicheren Gegenden.
