Prof. Dr. Heiko Sieker, IPS, Hoppegarten & TU-Berlin
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- Karl Bösch
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1 Sieker Die Regenwasserexperten Neue Anforderungen an die Regenwasserbehandlung Prof. Dr. Heiko Sieker, IPS, Hoppegarten & TU-Berlin 26. Neubrandenburger Kolloquium, Aktuelle Herausforderungen der Siedlungswasserwirtschaft Neubrandenburg, 19. September 2017
2 Ziele der Regenwasserbewirtschaftung Klassische Anforderung: ordnungsgemäße Entwässerung Gewässerschutz/ Regenwasserbehandlung Starkregen/ Überflutungsschutz Stadtklima/ Wassersensible Stadtentwicklung
3 Klassische Anforderung Ordnungsgemäße Entwässerung Maßstab: Kanalisation Trennsystem Mischsystem (historisch bedingt, Neubau heute nicht mehr zulässig) Ausgelegt für normale Regen Überlauf ca. einmal in 2 a ca. 20 mm Niederschlag Regelwerke/Normen DIN (Grundstücke) DWA-A118/DIN EN 752/RAS- EW Vorteile Viel Erfahrung Eingespielter Betrieb
4 Nachteile RW-Kanalisation Abflussverschärfung Gewässerbelastung Hohe Kosten für zentrale Anlagen
5 Dezentrale Regenwasserbewirtschaftung Dezentrale Alternativen Versickerungsanlagen Mulden-Rigolen-Systeme Durchlässige Pflasterbeläge Dachbegrünung Regenwassernutzung Viel Erfahrung in Deutschland Berlin: z.b. Adlershof Hannover: Kronsberg Emscherregion
6 Rummelsburger Bucht Berlin
7 Rummelsburger Bucht Berlin
8 Berlin Adlershof
9 Autobahn Dreieck Barnim
10 Tiefbeete System Innodrain : Informationen über die Fa. Mall
11 Beispiele für Abkopplung Welheimer Mark, Bottrop Stadthaus, Potsdam Fritz-Heckert-Siedlung, Chemnitz Krankenhaus Friedrichshain, Berlin
12 Planungswerkzeuge für die dez. Regenwasserbewirtschaftung Bemessung von Anlagen zur Regenwasserbewirtschaftung Versickerungsanlagen Mulden-Rigolen-Systeme Dachbegrünung Zisternen Rückhaltebecken Bemessung/Nachweis Nach KOSTRA mit Bemessungsregen Langzeitsimulation Modellierung des Wasserhaushaltes Auswirkung auf das Stadtklima Demo:
13 Dez. Regenwassermanagement Dezentrale Alternativen Versickerungsanlagen Mulden-Rigolen-Systeme Durchlässige Pflasterbeläge Dachbegrünung Regenwassernutzung Dezentrale Regenwasserbewirtschaftung Viel Erfahrung in D Bietet Berlin: gleichwertigen z.b. Adlershof Entwässerungskomfort Hannover: Kronsberg Technisch Lübeck: Flintenbreite erprobt (=> Regelwerke) Planungswerkzeuge verfügbar Vorzugslösung gemäß Wassergesetz Fokus lag bislang auf Versickerung
14 Aktuelle Herausforderungen Klassische Anforderung: ordnungsgemäße Entwässerung Gewässerschutz/ Regenwasserbehandlung Starkregen/ Überflutungsschutz Stadtklima/ Wassersensible Stadtentwicklung
15 Regenwasserverschmutzung Öffentlicher Raum wie Shoppingcenter: Abfall, Müll, Zigaretten-Kippen Hundekot Industrie/Gewerbe Schwermetalle, Mineralölkohlenwasser. Toxische Substanzen Baustellen: Sedimente, Baumaterialien Fassadenanstriche Privatgrundstücke: Waschmittel, Farben, Exkremente, Pestizide, Dünger, Nährstoffe Tierexkremente, Niederschlagsabflüsse sind Abwasser und müssen Straßenabflüsse: Schwermetalle, Mineralölkohlenwasser, Toxische Substanzen, Sedimente, Salz, Originalgrafik: Melbourne Water - je nach Herkunftsfläche - gereinigt werden!
16 Rechtliche Grundlagen WHG 54: Abwasser, Abwasserbeseitigung Absatz 1: Abwasser ist das von Niederschlägen aus dem Bereich von bebauten oder befestigten Flächen gesammelt abfließende Wasser (Niederschlagswasser). WHG 55: Grundsätze der Abwasserbeseitigung Absatz 2: Niederschlagswasser soll ortsnah versickert, verrieselt oder direkt oder über eine Kanalisation ohne Vermischung mit Schmutzwasser in ein Gewässer eingeleitet werden, WHG 57: Einleiten von Abwasser in Gewässer Eine Erlaubnis für das Einleiten von Abwasser in Gewässer (Direkteinleitung) darf nur erteilt werden, wenn 1. die Menge und Schädlichkeit des Abwassers so gering gehalten wird, wie dies bei Einhaltung der jeweils in Betracht kommenden Verfahren nach dem Stand der Technik möglich ist,.
17 Technische Regeln Derzeitiges Regelwerk DWA Merkblatt M153: Trennsystem DWA Merkblatt A128: Mischsystem BWK M3/M7: Immissionsnachweise RAS-EW/RiStWag: Straßen/Wasserschutzgebiete M153/A128 werden in der Fachwelt kritisch gesehen Deswegen: Überarbeitung des abgestimmtes Regelwerks Vorgehen DWA A102: Emissionspapier BWK A3: Immissionspapier Gelbdruck im Herbst 2016 erschienen
18 Grundzüge des DWA A102 (Entwurf) A102: Teil A nur emissionsbezogene Regelungen! immissionsbezogene Anforderungen => BWK A3 (Teil B) A102 ersetzt mehrere bisherige Merk-/Arbeitsblätter DWA-M 153 (Niederschlagsabflüsse im Trennsystem) ATV-A 128 / M 177 (Mischwasserüberläufe) Regelungen Gebot: Erhalt lokaler Wasserhaushalt Stoffliche Belastung Niederschlagsabflüsse Wirksamkeit von Behandlungsanlagen
19 Stoffliche Belastung Referenzparameter: Abfiltrierbare Stoffe Feinanteil AFS fein (<63 µm) Indikator insbesondere für Schwermetalle Ansatz: Stoffabtrag in kg/(ha a) Kategorie I (gering belastet) Kategorie II (mäßig belastet) Kategorie III (stark belastet) Stoffabtrag AFS fein [kg/ha/a] tolerierbar Behandlung erforderlich keine Gegenüberstellung mit Gewässerpunkten, dies erfolgt im Teil B nach der BWK-Methode
20 Behandlung von RW-Abflüssen DWA-A 102 (Gelbdruck) Tabelle 3: Kategorisierung des Niederschlagsabflusses
21 Regenwasserbehandlungsverfahr en Naturnahe Verfahren Versickerungsmulden Mulden-Rigolen-Systeme Abscheider RWB Sedimentations- anlagen End-of- Pipe Retentions- Bodenfilter Regenklärbecken RiStWag-Anlagen Dezentrale Technische Verfahren Filterrinnen/ -gullies/-schächte Sedimentationsanlagen Flächenbeläge
22 Belebte Bodenzone Versickerung über belebte Bodenzone ist adäquate Form der Zulauf Regenwasserbehandlung Mulde (20-30 cm flach) Mutterbodenschicht Zwischenschicht (Sand) Kiesgefüllte Rigole Quelle: Berliner Wasserbetriebe Anstehender Boden Drainagerohr Bei Neuplanungen ist die Behandlung über die belebte Bodenzone das Mittel der Wahl
23 RW-Behandlung Trennsystem Regenklärbecken (RKB) Absetzen von Feststoffen (Sedimentation) Probleme mit Dauerstau/Entleerung (Retentions-)Bodenfilter Sehr gute Reinigungsleistung (belebte Bodenzone) Naturnahe Lösungen möglich RBF Pücklerteich, Quelle: IPS in Berlin werden aktuell < 10% der Regenabflüsse im Trennsystem behandelt! Aber: zentrale Behandlung hat auch Nachteile RBF am Halensee in Berlin (Quelle: Berliner Wasserbetriebe)
24 Dezentrale Behandlung z.b. INNOLET Filtereinsatz für Straßenabläufe Einfach nachrüstbar Wartungsintervall ca. 6 Monate
25 Dezentrale Behandlungsverfahren Vorteile der dezentralen Regenwasserbehandlung Zielgerichtete Behandlung z.b. von Straßenabflüssen Kein zusätzlicher Flächenbedarf Intensive technische Entwicklungsarbeit Verschiedenste Produkte am Markt Download:
26 Aktuelle Herausforderungen Klassische Anforderung: ordnungsgemäße Entwässerung Gewässerschutz/ Regenwasserbehandlung Starkregen/ Überflutungsschutz Stadtklima/ Wassersensible Stadtentwicklung
27 Überflutungen Unwetter in Münster 2014 : 290 mm in 7h (Quelle: Westfälische Nachrichten, Berlin, 27. Juli 2016: 2h 45 mm in Hoppegarten bei Berlin,2011, Foto: Sieker (Quelle: Tagesspiegel)
28 Überflutungsschutz Überstaufreiheit (Bemessungsansatz) Bemessu ung T 2-5 a Überflutungssicherheit Überflutun ngs- nachwei ise T 30 a Risikominimierung bei Extremereignissen Entwässerungssysteme (Kanalnetze, Versickerung, ) In Anlehnung an Schmitt, 2009 Wiederkehrzeit [a] T >=100 a Aktivierung von Rückhaltevolumen an der Oberfläche (Verkehrs- und Freiflächen) Gezielter Objektschutz
29 Überflutungsnachweise für Grundstücke
30 Rückhalt an der Oberfläche Foto: M. Kaiser
31 Überflutungsmodellierung
32 Überflutungsschutz auf Einzugsgebietsebene
33 Rückhalt an der Oberfläche Quelle: RISA-Projekt Hamburg
34 Aktuelle Herausforderungen Klassische Anforderung: ordnungsgemäße Entwässerung Gewässerschutz/ Regenwasserbehandlung Starkregen/ Überflutungsschutz Stadtklima/ Wassersensible Stadtentwicklung
35 Stadtklima
36 Hitzeinsel-Effekt Quelle: cnx.org Urban Heat Stress => Gesundheitsbelastung Gründe für Hitzeinsel-Effekt: erhöhte Wärmespeicherung & Abstrahlung Geringere Verdunstung => geringere Kühlung
37 Verdunstungskühlung Quelle: Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim (ATB) Quelle: Wikipedia
38 Verbesserung der Wasserbilanz durch dezrwb Raingarden Versickerungsmulden (privat) Durchlässige Beläge Teiche Dachbegrünung Retentionsräume Fassadenbegrünung Straßenmulden Baumrigolen Neues Arbeitsblatt DWA A102 führt den Wasserbilanzansatz ein!
39 Rummelsburger Bucht Berlin
40 Rummelsburger Bucht Berlin Tiefgaragenbegrünung Dachbegrünung Versickerung
41 Aktuelle Herausforderungen Klassische Anforderung: ordnungsgemäße Entwässerung Gewässerschutz/ Regenwasserbehandlung Starkregen/ Überflutungsschutz Stadtklima/ Wassersensible Stadtentwicklung
42 Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Ingenieurgesellschaft Prof. Dr. Sieker mbh
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