Klimaanpassung der urbanen Regeninfrastruktur

Südhessen zählt zu den trockensten Regionen in Deutschland. Der Kommune Seeheim-Jugenheim ist daher an einer Regenwasserbewirtschaftung bei den gemeindeeigenen Immobilien gelegen. So auch beim Neubauprojekt Forum am Rathaus: Das Gebäudeensemble mit einer Halle für Sport, Kultur und Zusammenkünfte, einer Mediathek sowie einem Verwaltungstrakt harrt der Fertigstellung im Herbst 2025. 

Auf den Ober- und Dachflächen des Forums anfallendes Regenwasser soll künftig direkt vor Ort behandelt und versickert werden, so der Wunsch der Gemeinde. Die Planenden konzipierten eine Lösung für die Regenwasserbewirtschaftung, die das Schwammstadtprinzip umsetzt. 

Behandlung im Sedimentationsverfahren

Das Regenwasser von Oberflächen wie Parkplätzen und Gehwegen wird einem Lamellenklärer zugeführt. Die Einleitung des Wassers erfolgt in beruhigtem Zustand durch eine Tauchrohrgarnitur im Zulauf unterhalb des Dauerwasserspiegels. Der rechteckige Behälter aus Stahlbeton in monolithischer Bauweise ist mit einem Außendurchmesser von knapp 4 m im Vergleich zu herkömmlichen Sedimentationsanlagen klein dimensioniert, kann aber das Wasser großer angeschlossener Flächen von bis zu 88.000 m² bei einer Regenintensität von 15 l/(s × ha) behandeln.

Montage des Lamellenklärers. Hier wird die Abdeckung aufgesetzt. Im Hintergrund sind die Sickertunnel zu sehen. Bild: Mall GmbH

Die reduzierten Abmessungen werden durch die Konstruktion des Lamellenklärers ermöglicht. In den Lamellenpaketen verbessern Kunststoffröhren die Absetzwirkung besonders für kleine Partikel. Dadurch wird die effektive Oberfläche des Beckens vervielfacht. Die Schrägstellung der Lamellen lässt den abgetrennten Schlamm auf den Behälterboden hinuntergleiten.

Die Schrägstellung der Lamellen lässt den abgetrennten Schlamm auf den Behälterboden hinuntergleiten. Bild: Mall GmbH

Im Zuge der Behandlung lassen sich Partikel mit Größen < 63 μm (AFS63) mit vorgegebenem Wirkungsgrad abscheiden. Damit sind die Kriterien aktueller Richtlinien zur Oberflächenwasserbehandlung (DWA-A 138 bei Versickerung) erfüllt. Eine im Februar 2024 durchgeführte Prüfung des Instituts für Unterirdische Infrastruktur (IKT) hat bestätigt, dass der Lamellenklärer ViaTub von Mall uneingeschränkt bei Flächen mit stark belastetem Niederschlagswasser eingesetzt werden kann. Die Prüfung entsprach dem im Auftrag des Umweltbundesamts aufgestellten Prüfverfahren und zeigte, dass die Reinigungsleistung sogar besser ist als angenommen.

Funktionsschema des Lamellenklärers: Die kompakten Abmessungen werden durch die Konstruktion ermöglicht. In den Lamellenpaketen verbessern Kunststoffröhren die Absetzwirkung insbesondere für kleine Partikel, wodurch die effektive Oberfläche des Beckens vervielfacht wird. Bild: Mall GmbH

Aus Tunnelrigolen ins Grundwasser

Das aufbereitete Oberflächenwasser fließt anschließend in drei Sickertunnel aus Stahlbetonfertigteilen. Dorthin gelangt auf direktem Wege auch das Wasser von den Dächern, für das keine Behandlung erforderlich ist. Der Platz für die unterirdische Tunnelrigolenanlage wurde in einer 21 m langen, 11,5 m breiten und 3 m tiefen Baugrube geschaffen. Dipl.-Ing. Martin Köhler von der Ingenieurgesellschaft IPP Technische Gesamtplanung AG: „Die Tunnelrigolen konnten dank ihres modularen Aufbaus flexibel an die Gegebenheiten vor Ort angepasst werden. Wir haben sie genau da eingebaut, wo keine zu erhaltenden Bäume standen und der Boden gemäß den Untersuchungen versickerungsfähig ist.“ Die drei parallel angeordneten Sickertunnel von jeweils 20 m Länge bestehen aus insgesamt nur 24 Stahlbetonelementen, was die Montage erleichterte und Kosten sparte. Von den Sickertunneln können Niederschlagsmengen von bis zu 145 m³ Wasser aufgenommen werden, das sich über Verbindungsleitungen zwischen den Röhren gleichmäßig verteilt. Nach und nach wird das Wasser entsprechend der Versickerungsfähigkeit des Bodens dem Erdreich und damit dem Grundwasser wieder zugeführt, ähnlich wie beim natürlichen Wasserkreislauf.

 Querschnitt eines Sickertunnels bestehend aus acht Stahlbetonelementen. Die Anlage bietet Vorteile gegenüber kubischen Füllkörpern. Hohlräume aus Stahlbeton sind statisch stabil und kommen ohne innere Aussteifungen aus. Durch die flache, breitflächige Bauweise ergibt sich ein deutlich besseres Verhältnis zwischen Sickerfläche und Rückhaltevolumen. Bild: Mall GmbH

Die in Seeheim-Jugenheim eingebauten Sickertunnel bieten Vorteile gegenüber kubischen Füllkörpern – insbesondere dann, wenn sie wie in diesem Fall aus Stahlbeton bestehen. Hohlräume aus Stahlbeton sind statisch stabil (bis SLW 60) und kommen ohne innere Aussteifungen aus. Durch die flache, breitflächige Bauweise ergibt sich ein deutlich besseres Verhältnis zwischen Sickerfläche und Rückhaltevolumen. „Mit dem Werkstoff Beton haben wir bei solchen Projekten gute Erfahrungen gemacht. Der Einbau ist unproblematisch, z. B. muss anders als bei Rigolen aus Kunststoff kein Wurzelschutz eingebracht werden“, sagt Dipl.-Ing. Martin Köhler.

Darüber hinaus sorgt die flache, oberflächennahe Anordnung der Tunnelrigolen dafür, dass der empfohlene Sickerweg von 1,5 m Länge zwischen Anlagensohle und Grundwasserspiegel einfacher erreicht werden kann. Die Innenhöhe von 1,25 m macht die Sickertunnel nach der Definition der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) begehbar.¹ Für Wartung und Betrieb ergeben sich dadurch erhebliche wirtschaftliche Vorteile, denn alle Maßnahmen können direkt und mit einfachen Werkzeugen erfolgen. 

¹ Die Begehbarkeit solcher Sickertunnel veranschaulicht ein Video:
https://www.mall.info/unternehmen/mall-tv/regenwasserbewirtschaftung/regenwasserversickerung/

Ratgeber Regenwasser

Die Bedeutung der Ressource Regenwasser ist enorm gestiegen – als Element einer Stadthydrologie, die zunehmend den natürlichen Wasserkreislauf, die lokale Wasserbilanz und das Stadtklima ins Auge fasst. Kommunen und Planungsbüros finden aktuelle Informationen im „Ratgeber Regenwasser“.

Die Broschüre thematisiert in Beiträgen von ausgewählten Experten die Aspekte Rückhalten, Nutzen, Verdunsten, Versickern und Behandeln als Bereiche der so genannten Regenwasserbewirtschaftung. Im Vordergrund steht die Behandlung von Oberflächenabflüssen in Siedlungsgebieten, die das Ziel hat, Einträge von Problemstoffen in das Grundwasser und die Oberflächengewässer zu vermeiden. Empfehlenswerte Verfahren und Prüfmethoden, die den Stand der Technik in Deutschland, Österreich und in der Schweiz auszugsweise abbilden, sind verfügbar und werden beschrieben.

Sinnvoller Umgang mit der Ressource Regenwasser

Kommunen müssen mit mehr Starkregen und längeren Trockenperioden umgehen. Althergebrachte Konzepte beim Umgang mit Regenwasser sind daher überholt und sollten über Bord geworfen werden. Ein modernes Regenwassermanagement verfolgt mehrere Ziele zugleich. Wo früher einzig die Entwässerungssicherheit bei der Planung wichtig war, gilt es heute, den Wasserkreislauf im urbanen Raum dem des unbebauten Zustands anzugleichen, Stoffeinträge in die Gewässer zu vermeiden und positive Effekte der Stadtklimatisierung zu erzielen. Das Regenwasser sollte daher möglichst auf den Grundstücken gehalten und dort dezentral bewirtschaftet werden. Diese verschiedenen Maßnahmen gewinnen zunehmend an Bedeutung und lassen sich sowohl gut miteinander als auch mit der zentralen Niederschlagsentwässerung kombinieren. 

 

Blau-grün-graue Infrastrukturen

Im Kontext Schwammstadt steht auch das innovative Konzept der blau-grünen Infrastruktur, das die natürliche Umwelt gezielt in den urbanen Raum integriert. Durch die Verknüpfung von Wasserflächen wie Teichen und Seen (blau) mit Grünflächen wie Parkanlagen, begrünten Dächern und Fassaden sowie Stadtbäumen (grün) lassen sich Städte klimaresilienter und lebenswerter gestalten.

Erweitert wird der Begriff der blau-grünen Infrastruktur häufig noch um die Farbe Grau. Die grauen Strukturen umfassen technische Bauwerke und Lösungen. Beispielhaft genannt seien Zisternen und Pumpstationen, die einen Beitrag zur dezentralen Bewirtschaftung von Regen- oder Niederschlagswasser leisten. Die Technik ist wichtiger Bestandteil des modernen urbanenWassermanagements und hilft, das Schwammstadt-Konzept zu verwirklichen.

Bei der Regenwasserbewirtschaftung mit grauer Infrastruktur steht nicht einseitig die Entwässerung im Vordergrund, vielmehr geht es darum, einen Wasserkreislauf ähnlich wie im unbebauten Raum zu erzielen. Das Niederschlagswasser wird von Verschmutzungen gereinigt, im Untergrund zwischengespeichert, genutzt oder versickert oder teilweise abgeleitet. Bei der dafür eingesetzten Systemtechnik sind dezentrale Lösungen gefragt, das heißt, die Anlagen arbeiten unabhängig von der kommunalen Abwasserentsorgung und Kanalisation.

Das Beispiel des Forums am Rathaus in Seeheim-Jugenheim zeigt, dass eine dezentrale Regenwasserbewirtschaftung die Idee der Schwammstadt realisieren hilft. Kanalisation und Gewässer werden entlastet, die Grundwasserneubildung unterstützt. Dafür stehen technische Bauwerke zur Verfügung, die in diesem Fall der Behandlung und Versickerung von Regenwasser dienen. Die Kommune vermindert die Folgen von Überschwemmungen und Dürre, erfüllt behördliche Auflagen und spart Kosten.

Eine Information der Mall GmbH, Donaueschingen