Bemessung einer Anlage zur Niederschlagswasserversickerung BV Stiftung Waldheim Wohnstätte Bahnhofstraße in Thedinghausen

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1 Bemessung einer Anlage zur Niederschlagswasserversickerung BV Stiftung Waldheim Wohnstätte Bahnhofstraße in Thedinghausen Projekt Nr.: 1783a-13 Auftraggeber: Stiftung Waldheim Cluvenhagen Helene-Grulke-Str Landwedel Auftragnehmer: Ingenieurgeologisches Büro underground Plantage Bremen Sachbearbeiter: Dipl.-Geol. A. Malkwitz Datum: underground GbR Plantage 20 IBAN: DE A. Malkwitz / K. Döhring / T. Haberer Bremen BIC: SBREDE22XXX mail@underground-bremen.de Tel. 0421/ Ust.-Id. Nr. DE Fax. 0421/533054

2 Regenwasserversickerung BV Stiftung Waldheim Wohnstätte in Thedinghausen Seite 2 von 7 Inhaltsverzeichnis 1. Geotechnischer Kurzbefund 3 2. Vorgang 4 3. Bodenaufbau 4 4. Niederschlagswasserversickerung Durchlässigkeit des Untergrundes Berechnung der Muldenversickerung 6 Anlagen: Anlage 1: Bohrprofil mit Lageplan Anlage 2: Schichtenverzeichnis Anlage 3: Korngrößenanalyse Anlage 4: Niederschlagshöhen

3 Regenwasserversickerung BV Stiftung Waldheim Wohnstätte in Thedinghausen Seite 3 von 7 1. Geotechnischer Kurzbefund ersetzt nicht den vollständigen Bericht! Bauvorhaben: Bemessung einer Anlage zur Niederschlagswasserversickerung, Stiftung Waldheim Wohnstätte, Bahnhofstraße in Thedinghausen Auftraggeber: Stiftung Waldheim Cluvenhagen Helene-Grulke-Str Landwedel Baugrund: aufgefüllter Mittelsand, bis 1,5 m lagenweise schluffig, darunter gewachsener Mittelsand. Grundwasser wurde in einer Tiefe von 1,60 m u. GOK angetroffen empfohlene Versickerungsanlage: Versickerungsmulde, mittlere Versickerungsfläche A s =180 m². Eine Rigolen- bzw. eine Schachtversickerung ist aufgrund des hohen Bemessungswasserstandes nicht möglich.

4 Regenwasserversickerung BV Stiftung Waldheim Wohnstätte in Thedinghausen Seite 4 von 7 2. Vorgang Die Dachflächen der Wohnstätte Stiftung Waldheim in Thedinghausen soll in eine Regenwasserversickerungsanlage entwässern. Im Rahmen der vorliegenden Untersuchung wurde eine Rammkernsondierbohrung im Bereich der geplanten Anlage bis in eine Teufe von 4,0 m u. GOK niedergebracht und 4 Bodenproben entnommen. Die Höheneinmessung der Kleinrammbohrung wurde auf einen Kanaldeckel auf der Straße vor dem Grundstück bezogen. 3. Bodenaufbau Die Fläche im Bereich der Versickerungsanlage liegt etwa 0,09 m unterhalb des Bezugspunktes. Oberflächlich wurde ein aufgefüllter Mittelsand bis in eine Tiefe von 1,50 m u. GOK erbohrt, der schluffige Lagen führt. Zur Tiefe steht bis zur Endteufe von 4,0 m u. GOK Mittelsand unterschiedlicher Kornzusammensetzung an. Die Abfolge der Schichten und deren Mächtigkeiten ist im Bohrprofil und im Schichtenverzeichnis (s. Anlagen 1 und 2) detailliert aufgeführt. Wasser wurde im offenen Bohrloch der Rammkernsondierbohrung in einer Tiefe von 1,60 m u. GOK angetroffen. Dem geologischen Aufbau nach zu urteilen, handelt es sich Grundwasser. Ohne weitere Prüfung ist der Bemessungswasserstand auf -1,00 m zu BP festzulegen.

5 Regenwasserversickerung BV Stiftung Waldheim Wohnstätte in Thedinghausen Seite 5 von 7 4. Niederschlagswasserversickerung Bei Anlagen zur Versickerung des Grundwassers wird grundsätzlich ein Abstand der Sohle der Versickerungsanlage von dem höchsten mittleren Grundwasserstand von mindestens 1,00 m gefordert. Diese Bedingung wird lediglich beim Bau einer Versickerungsmulde erfüllt. Für die Ermittlung der ortspezifischen Regenspenden wurde auf die Starkniederschlagshöhen für Deutschland KOSTRA des Deutschen Wetterdienstes DWD zurückgegriffen. Im folgenden wird die notwendige mittlere Versickerungsfläche einer Versickerungsmulde für das anfallende Regenwasser der ca. 822 m² großen Dachfläche ermittelt. Die Berücksichtigung der ortspezifischen Regenspende erfolgte mittels der ortspezifischen Niederschlagshöhen und -spenden nach den Angaben des Deutschen Wetterdienstes mit den Niederschlagswerten für eine fünfjährige Wiederkehrdauer. Im Rahmen der Bauplanung ist daher Sorge zu tragen, dass aus einem Überlaufen der Anlage keine schwerwiegenden Schäden resultieren. Insbesondere das Eindringen von Wasser in die baulichen Anlagen ist in jedem Fall zu verhindern.

6 Regenwasserversickerung BV Stiftung Waldheim Wohnstätte in Thedinghausen Seite 6 von Durchlässigkeit des Untergrundes Grundvoraussetzung für eine Versickerung ist ein ausreichend wasserdurchlässiger Boden. Für Versickerungsanlagen kommen Lockergesteine in Betracht, deren Wasserdurchlässigkeitsbeiwert (k f - Wert) im Bereich von bis m/s liegt. Aufgrund des hohen Feinkornanteiles (21,7%) in der Auffüllung konnte keine Durchlässigkeit nach Hazen berechnet werden. Die lagenweise schluffigen Sande sind nach der Bodenansprache aber im Bereich der Rammkernsondierung RKS 06 für eine Versickerung geeignet. Im Zuge der Baugrunduntersuchung für die Wohnstätte wurden in den niedergebrachten Rammkernsondierungen ebenfalls Auffüllungen angetroffen, die zum Teil höhere Schluffgehalte als in der jetzt niedergebrachten Bohrung aufwiesen. Um die dauerhafte Funktionalität der Versickerungsanlage zu gewährleisten, sollte im Bereich der Versickerungsanlage die schluffige Auffüllung gegen versickerungsfähiges Material mit einem Durchlässigkeitsbeiwert von min m/s ausgetauscht werden. Für die Berechnung wird eine Durchlässigkeit als Bemessungs-kf-Wert nach ATV- DVWK-A 138 ein Wert von [m/s] angesetzt. 4.2 Berechnung der Muldenversickerung Ein wesentliches Kriterium bei der Bemessung von Versickerungsmulden ist das notwendige Volumen zur Zwischenspeicherung des anfallenden Regenwassers. Die Bemessung sollte allerdings so erfolgen, dass die Mulde nur kurzfristig unter Einstau steht, da sonst die Gefahr einer Verschlickung der Oberfläche besteht. Um eine ausreichende Filterung des Niederschlagswassers zu erreichen, ist eine Mutterbodenüberdeckung von 10 cm einzubringen. Der Mutterboden sollte sandig ausgeprägt sein. Der Durchlässigkeitsbeiwert k f der Mutterbodenüberdeckung sollte etwa betragen. Bei einer gegebenen maximalen Einstauhöhe wird die notwendig mittlere Versickerungsfläche A s (benetzte Muldenfläche bei halber Füllung) wie folgt berechnet : A s A zm D 60 f u z r 7 D( n) r D( n) k f 2

7 Regenwasserversickerung BV Stiftung Waldheim Wohnstätte in Thedinghausen Seite 7 von 7 A s = mittlere Versickerungfläche der Mulde Z M = Muldeneinstauhöhe A u = undurchlässige Fläche D = Regendauer rd(n) = Regenspende der Häufigkeit n kf = Durchlässigkeitsbeiwert fz = Zuschlagsfaktor der ATV Für die gegebenen Anforderungen (Dachfläche = 822 m², Einstauhöhe = 0,3 m, Zuschlagsfaktor der ATV = 1,2) ergibt sich bei einem Durchlässigkeitsbeiwert für die Mutterbodenüberdeckung von kf = 10-5 m/s eine erforderliche mittlere Versickerungsfläche von rund 180 m². Der Flächenbedarf der Versickerungsmulde ist abhängig von der Ausformung der Mulde, da die oben berechnete mittlere Versickerungsfläche die benetzte Muldenfläche bei halber Aufstauhöhe (0,15 m) angibt. Bei einer flachen Ausformung besteht somit ein höherer Flächenbedarf als bei einer steilen Ausformung der Mulde. Ingenieurgeologisches Büro underground - Malkwitz -

8 Anlage 1: Bohrprofil mit Lageplan

9 m u. GOK (-0,09 m zu BP) RKS 06 0,0 0,00 0,60 0,60 Auffüllung-Sand:Mittelsand; feinsandig, sehr wenig Bauschuttanteile [SU] 1,0 0,60 1,50 1,60 1,50 Auffüllung-Sand:Mittelsand; schluffig, feinsandig, schwach grobsandig, schwach feinkiesig, lagenweise schluffig [SU] 2,0 3,0 1,50 3,00 SE 4,0 3,00 4,00 4,00 Mittelsand; feinsandig, schwach grobsandig, schwach feinkiesig Legende 0,50 1,00 Probennahmebereich 1,26 Wasserstand im Bohrloch breiig weich steif halbfest sehr locker bis locker mitteldicht bis dicht SE Bodengruppe nach Geländeansprache Projekt: BV Wohnstätte Thedinghausen, Bremen RKS 06 Projektnr.: 1783a-14 Höhenmaßstab: 1:50 Ansatzhöhe: -0,09m zu BP Datum:

10 Anlage 2: Schichtenverzeichnis

11 Schichtenverzeichnis für Bohrungen ohne durchgehende Gewinnung von gekernten Proben Anlage: 2 Seite: 1 Projekt: BV Wohnstätte Thedinghausen, Bremen Datum: Bohrung: RKS 06 m NN -0,09m Bis... m unter Ansatzpunkt a) Benennung der Bodenart und Beimengungen b) Ergänzende Bemerkungen c) Beschaffenheit d) Beschaffenheit e) Farbe nach Bohrgut nach Bohrvorgang f) Übliche g) Geologische h) i) Benennung Benennung Gruppe Kalkgehalt Bemerkungen Sonderprobe Wasserführung Bohrwerkzeuge Kernverlust Sonstiges Art Entnommene Proben Nr Tiefe in m (Unterkante) a) Auffüllung-Sand:Mittelsand; feinsandig, sehr wenig Bauschuttanteile 0,60 0,60 b) c) d) leicht zu bohren e) schwarzbraun f) g) h) [SU] i) 0 1,50 a) Auffüllung-Sand:Mittelsand; schluffig, feinsandig, schwach grobsandig, schwach feinkiesig, lagenweise schluffig b) c) d) leicht zu bohren e) braun 1,50 f) g) h) [SU] i) 0 4,00 a) Mittelsand; feinsandig, schwach grobsandig, schwach feinkiesig b) c) d) leicht zu bohren e) hellbraun Wasserstand gemessen im Bohrloch 1.60m 3,00 4,00 f) g) h) SE i) 0 a) b) c) d) e) f) g) h) i) a) b) c) d) e) f) g) h) i)

12 Anlage 3: Korngrößenverteilung

13 Ingenieurgeologisches Büro underground Plantage 20, Bremen Tel.: 0421/ Fax: 0421/ Schlämmkorn Körnungslinie Stiftung Waldheim Wohnstätte Proj. Nr. 1783a-14 Siebkorn Probe entnommen am: Art der Probe: gestört 100 Feinstes Schluffkorn Sandkorn Kieskorn Fein- Mittel- Grob- Fein- Mittel- Grob- Fein- Mittel- Grob- Steine 90 Massenanteile der Körner < d in % der Gesamtmenge Korndurchmesser d in mm Bezeichnung: Tiefe: Bodenart: Bodengruppe: k [m/s] (Hazen): U/Cc Frostsicherheit T%/U%/S%/G% RKS 6/2 0,60-1,50 ms, u, fs, gs', fg' SU* - -/- F3 - /21.1/71.8/7.1 Bemerkungen: Anlage:

14 Anlage 4: Niederschlagshöhen

15 KOSTRA-DWD 2000 Deutscher Wetterdienst - Hydrometeorologie - Niederschlagshöhen und -spenden nach KOSTRA-DWD 2000 Niederschlagshöhen und -spenden für Thedinghausen Zeitspanne : Januar - Dezember Rasterfeld : Spalte: 27 Zeile: 29 T 0,5 1,0 2,0 5,0 10,0 20,0 50,0 100,0 D hn rn hn rn hn rn hn rn hn rn hn rn hn rn hn rn 5,0 min 3,4 113,1 4,5 148,6 5,5 184,1 6,9 231,0 8,0 266,5 9,1 301,9 10,5 348,8 11,5 384,3 10,0 min 5,8 96,4 7,3 121,5 8,8 146,6 10,8 179,8 12,3 204,9 13,8 230,0 15,8 263,1 17,3 288,2 15,0 min 7,4 82,3 9,3 102,8 11,1 123,3 13,5 150,3 15,4 170,8 17,2 191,3 19,7 218,4 21,5 238,9 20,0 min 8,6 71,3 10,7 89,1 12,8 106,8 15,6 130,3 17,8 148,0 19,9 165,7 22,7 189,2 24,8 206,9 30,0 min 10,0 55,8 12,7 70,3 15,3 84,8 18,7 103,9 21,3 118,4 23,9 132,9 27,4 152,0 30,0 166,5 45,0 min 11,2 41,6 14,4 53,4 17,6 65,2 21,8 80,9 25,0 92,7 28,2 104,5 32,4 120,2 35,6 132,0 60,0 min 11,8 32,8 15,5 43,1 19,2 53,3 24,1 66,8 27,8 77,1 31,4 87,3 36,3 100,9 40,0 111,1 90,0 min 13,1 24,2 17,2 31,8 21,3 39,4 26,7 49,4 30,7 56,9 34,8 64,5 40,2 74,5 44,3 82,1 2,0 h 14,1 19,5 18,5 25,6 22,9 31,7 28,7 39,8 33,1 45,9 37,5 52,0 43,3 60,1 47,7 66,2 3,0 h 15,6 14,4 20,4 18,9 25,3 23,4 31,8 29,4 36,6 33,9 41,5 38,4 47,9 44,4 52,8 48,9 4,0 h 16,7 11,6 22,0 15,3 27,2 18,9 34,2 23,7 39,4 27,4 44,6 31,0 51,6 35,8 56,8 39,4 6,0 h 18,5 8,6 24,4 11,3 30,2 14,0 37,8 17,5 43,6 20,2 49,5 22,9 57,1 26,4 62,9 29,1 9,0 h 20,5 6,3 27,0 8,3 33,4 10,3 41,9 12,9 48,4 14,9 54,8 16,9 63,3 19,5 69,7 21,5 12,0 h 22,1 5,1 29,0 6,7 35,9 8,3 45,1 10,4 52,0 12,0 58,9 13,6 68,1 15,8 75,0 17,4 18,0 h 23,0 3,5 30,8 4,7 38,5 5,9 48,8 7,5 56,6 8,7 64,4 9,9 74,7 11,5 82,5 12,7 24,0 h 23,8 2,8 32,5 3,8 41,2 4,8 52,6 6,1 61,3 7,1 69,9 8,1 81,3 9,4 90,0 10,4 48,0 h 28,1 1,6 37,5 2,2 46,9 2,7 59,3 3,4 68,8 4,0 78,2 4,5 90,6 5,2 100,0 5,8 72,0 h 35,2 1,4 45,0 1,7 54,8 2,1 67,7 2,6 77,5 3,0 87,3 3,4 100,2 3,9 110,0 4,2 T D hn rn Wiederkehrzeit (in [a]): mittlere Zeitspanne, in der ein Ereignis einen Wert einmal erreicht oder überschreitet Niederschlagsdauer einschließlich Unterbrechungen (in [min, h]) Niederschlagshoehe (in [mm]) Niederschlagsspende (in [l/(s*ha)]) Für die Berechnung wurden folgende Grundwerte (hn in [mm]) verwendet: T/D 1 a 100 a 15,0 min 9,25 21,50 60,0 min 15,50 40,00 12,0 h 29,00 75,00 24,0 h 32,50 90,00 48,0 h 37,50 100,00 72,0 h 45,00 110,00 Berechnung "Kurze Dauerstufen" (D<=60 min): u hyperbolisch, w doppelt logarithmisch Wenn die angegebenen Werte für Planungszwecke herangezogen werden, sollte für rn(d;t) bzw. hn(d;t) in Abhängigkeit von der Wiederkehrzeit (Jährlichkeit) bei bei bei 0,5 a 5 a 50 a <= < < T <= T <= T <= Berücksichtigung finden. 5 a 50 a 100 a ein Toleranzbetrag ± 10 %, ein Toleranzbetrag ± 15 %, ein Toleranzbetrag ± 20 %, KOSTRA-DWD ITWH GmbH Engelbosteler Damm 22 D Hannover