Wasserrückhalt im Einzugsgebiet der Wandse mit Mulden-Rigolen und Gründächern

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1 Wasserrückhalt im Einzugsgebiet der Wandse mit Mulden-Rigolen und Gründächern Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Dickhaut Dipl. Geoökologe Tobias Ernst

2 saw... Gründächer: Gestalt Foto: Büro NSP Landschaftsarchitekten Foto: Büro NSP Landschaftsarchitekten Foto: Wolfgang Dickhaut, HCU

3 Gründächer: Beispielhafter Aufbau Beispiel Extensivbegrünung: v.a. für Flachdächer, jedoch auch bis 35 Dachneigung Systemlösungen verfügbar Aufbauhöhe: ca. 10 cm Wasserspeicher: mm Gewicht: kg/m 2 Kiesdach: kg/m 2 * Kosten: /m 2 Kiesdach: /m 2 *, ** Abbildung: ZinCo Gründachsysteme Quellen: * Deutscher Dachgärtnerverband ** Stadt & IHK Reutlingen

4 Gründächer: Wissenswertes Intensivbegrünung Haltbarkeit: ca. 40 J. * Flachdächer: ca. 20 J. ** Pflegeaufwand: extensiv: 1-2 Kontrollen/J. intensiv: wie Gartenfläche Weitere Wirkungen: verbesserte Wärme- und Schalldämmung kühleres Stadt-Mikroklima Bindung von Nähr- und Schadstoffen Abbildung: ZinCo Gründachsysteme Quellen: * Deutscher Dachgärtnerverband ** Pöll, M., Hochbauamt Stadt Zürich

5 Gründächer: Wirkung Regenwasserbewirtschaftung Zwischenspeicherung und Verdunstung von Regenwasser Abfluss bei Sättigung Verdunstung: HH ca. 525 mm / J. * ~ 0,5-3,5 mm/tag (Winter Sommer) Entleerungszeit (Extensivgründach) ~ Tage (Sommer) ~ 60 Tage (Winter) Rückhalt von 50 90% des jährlichen Niederschlags ** Rückhalt von > 90% von N total und PO 4 *** Quellen: * Hydrologischer Atlas Deutschlands, tat ** Deutscher Dachgärnterverband *** Schmidt & Teschner, TU Berlin

6 - making european water management strategies work locallysaw... Gründächer: einfache Quantitätsabschätzung Sehr Kurze Regenereignisse Lang Bei länger kurze anhaltende andauernden Starkregenereignisse Regen mittlerer (Dauer (sieben Regenereignissen Länge von Tage) (Schauer (Dauer 15 Minuten) übersteigen 5 Minuten) von (1-tägiger 1 können Stunde) die können Regen) von von der werden Kapazität können Kanalisation weitgehend von Gründächer von der Gründächern Kanalisation trockenen in der nicht Regel mehr Gründächern erheblich. verlässlich abgeleitet die gesamte Dies werden. abgeleitet, vollständig gilt wenn aufgenommen insbesondere keine Niederschlagsmenge extreme für Starkregenspitzen werden. seltene speichern, Dies und gilt extreme selbst dies auftreten. gilt Ereignisse für für die extensiv sehr seltenen, Auch trockene Gründächer können die Niederschlagsmenge extremen (Jährlichkeit begrünte Dächer Niederschläge 5 Jahre). als auch (Jährlichkeit bei intensiv = begrünten 100). Dächern vollständig extensive Gründächer fassen. können extreme Regenereignisse für Niederschläge extremer Intensität (Jährlichkeit 20 Lang Die mittlerer Kanalisation anhaltende Länge (Jährlichkeit leitet Regen den werden Niederschlag 20 von Jahre) selbst Kanalisation bis zur nicht Grenze mehr ihrer Jahre). verlässlich Leistungsfähigkeit fassen, wenn abgeleitet. sie zu ab. Beginn des Niederschlags vollständig trocken Der Überlauf waren. von Gründächern macht bereits einen großen Der Niederschlag, der nicht von der Kanalisation abgeleitet Teil des Gesamtniederschlags aus. Eine kontrollierte werden kann, überflutet das zu entwässernde Gebiet (bis Bewirtschaftung oder Ableitung dieses Anteils ist über 6 mm in 5 Minuten!). notwendig Niederschlag Abfluss Kanalisation Überlauf Kanalisation Ablauf Gründach extensiv Ablauf Gründach intensiv Länger andauernde Regenereignisse werden von der Kanalisation verlässlich abgeleitet.

7 Gründächer: Flachdächer im EZG Wandse Vor allem anzutreffen bei Gebäuden im: - making european water management strategies work locallysaw... Geschosswohnungsbau Öffentliche Einrichtungen Gewerbe & Industrie

8 - making european water management strategies work locallysaw... Mulden-Rigolen: Gestalt Foto: Rehau AG Foto aus: Geiger, Dreiseitl, aus FHH Stemplewski "Dezentrale naturnahe "Neue Wege für Regenwasserbewirtschaftung" das Regenwasser"

9 Mulden-Rigolen: Beispielhafter Aufbau Abbildung: HCU Höhe cm Filterung des Wassers durch Oberbodenpassage (Mulde) vor Versickerung (Rigole) Geringer Flächenbedarf (Au:As 5-15:1) Großteil des Stauraums kann unterirdisch, auch unter Nutzflächen vorgehalten werden auch auf schlecht durchlässigen Böden einsetzbar (bis kf 10-6 m/s, mit Drosselablauf auch geringer) Systemlösungen verfügbar

10 - making european water management strategies work locallysaw... Mulden-Rigolen: Wissenswertes Kunststoffrigolensystem mit Zulauf / Inspektionsschacht Kosten: Verlagerung zu Grundstückseigentümern, Hinweise auf Einsparungsmöglichkeiten auf volkswirtschaftlicher Betrachtungsebene, Ausgleich über verringerte Abwassergebühren möglich Haltbarkeit: ca. 25 J. * Abbildung: REHAU Katalog Regenwasserbewirtschaftung Pflegeaufwand: Mulde: Mahd 1x/J. ggf. Vertikutieren, Entfernung von Laub Rigole: Inspektion 2x/J. ggf. Reinigung Zulauf & Filtersystem, Spülung ** Quellen: * LAWA KVR-Leitlinien ** DWA A 138

11 Mulden-Rigolen: Wirkung Regenwasserbewirtschaftung Zwischenspeicherung und Versickerung des Regenwassers Versickerungsfähigkeit von Böden sehr unterschiedlich, jedoch um ein vielfaches Höher als die Verdunstung (immer noch 43,2 mm/d bei kf = 10-6 ) Bodenspeicher ist sehr groß ( mm / Meter Bodensäule über GW) Überlauf der Mulden-Rigolen bei Vollfüllung möglich, jedoch selten, da die Sickerfähigkeit des Untergrundes relevant für die Dimensionierung ist Entleerungszeit der Mulde darf 24 h nicht überschreiten *, die Entleerungszeit der Rigolen ist über die Geometrie relativ flexibel je nach Untergrund Rückhalt > 90% des jährlichen Niederschlags ** dezentraler Rückhalt von Nähr- & Schadstoffen durch die Oberbodenpassage (Filtration, Komplexbildung, biologische Prozesse). Schadstoffakkumulation in der Regel in den ersten cm *** Quellen: * DWA A 138 ** eigene Berechnungen *** Geiger, Dreiseitl, Stemplewski (2009)

12 - making european water management strategies work locallysaw... Mulden-Rigolen: einfache Quantitätsabschätzung Sehr Kurze Regenereignisse Lang Länger kurze anhaltende andauernde Starkregenereignisse Regen mittlerer Regenereignisse (Dauer (sieben Länge von Tage) (Schauer (Dauer 15 (1-tägiger Minuten) bringen 5 Minuten) von vor 1 können Regen) Stunde) allem werden von der werden von Versickerungselemente können Kanalisation Versickerungsanlagen von der Kanalisation in der Regel auf vollständig Lehmböden verlässlich abgeleitet zum Überlaufen gefasst werden. zum abgeleitet, Überlaufen, und bringen, zur wenn keine wenn Versickerung extreme sie von extremer gebracht. Starkregenspitzen Intensität Dies gilt selbst sind auftreten. (Jährlichkeit für die sehr 20 Jahre) seltenen, 20 Auch die Versickerungsanlagen fassen den Niederschlag extremen Jahre). sind. Niederschläge (Jährlichkeit = 100). vollständig Versickerungselemente und bringen auf ihn Sandböden zur Versickerung. können bei seltenen Extremereignissen Die Das Der Kanalisation Überlauf überstauende der leitet Versickerungsanlagen Wasser kurzfristig den Niederschlag tritt überstauen. in Regel fällt bis Die nicht zur dabei Grenze schlagartig auf nicht ihrer gefasste Leistungsfähigkeit auf Sandböden (30 mm Menge innerhalb stärker an ab. Wasser aus. von sieben bleibt Tagen). jedoch gering. Hierbei sind schädigende Überflutungen im Entwässerungsgebiet Der Das Niederschlag, aus Versickerungsanlagen der nicht von überstauende der Kanalisation Wasser abgeleitet tritt in unwahrscheinlicher als bei einer Überlastung der werden der Regel kann, nicht überflutet schlagartig das auf zu entwässernde (25 mm innerhalb Gebiet eines (bis Kanalisation bei sehr kurzen, extremen Starkregen. über Tages). 6 mm Hierbei in 5 Minuten!). sind schädigende Überflutungen im Lang Entwässerungsgebiet anhaltende Regen unwahrscheinlicher werden von der Kanalisation als bei einer verlässlich Überlastung abgeleitet. der Kanalisation bei sehr kurzen, extremen Starkregen. Niederschlag Abfluss Kanalisation Überlauf Kanalisation Überlauf Rigole Sandboden Überlauf Rigole Lehmboden Länger andauernde Regenereignisse werden von der Kanalisation verlässlich abgeleitet.

13 Mulden-Rigolen: Retentionspotentiale EZG Wandse Abschätzung zu aktivierender Retentionsvolumina bei Bewirtschaftung versiegelter Flächen in Wohnund Gewerbegebieten mit Mulden-Rigolen Summe: ca m 3 berücksichtigt Hydrogeologie, Siedlungsstruktur, Flächenverfügbarkeit