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Regenwasser muss vorbehandelt werden für Versickerung

Versickerungsrigolen mit Vorbehandlung des Regenwassers im Untergrund
Wenn der Platz für Sickermulden fehlt

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Nicht nur bei Neubau, auch bei Umbau und Modernisierung ist die Baugenehmigung abhängig von einer Entwässerungsplanung gemäß aktueller Technischer Regeln und Verordnungen. Das Entkoppeln von Schmutz- und Regenwasser gehört ebenso dazu wie das Behandeln von Regenwasser vor Versickerung. Sind oberflächige Sickermulden nicht zulässig oder fehlt der Platz dafür, kommen unterirdische Alternativen zum Einsatz. Befahrbar und einfach in der Wartung sind Anlagen aus Beton.

Anforderung:

Vor der Versickerung ins Grundwasser muss Regenwasser von Dach und Verkehrsflächen gereinigt werden

Lösung:

Bei Platzmangel unterirdische Reinigung mit Versickerungstunnel und Substratfilter, jeweils mit ABZ des DIBt


Klaus W. König, Überlingen | be

Das ehemalige Bahnbetriebswagenwerk in Freiburg/Breisgau wurde zwischen 1903 und 1905 erbaut, seit 2011 aufwändig saniert. Der „Kreativpark“ mit attraktiven Büroflächen, eine Gastronomie und ein Softwareunternehmen finden im denkmalgeschützten Gebäudeensemble eine neue Heimat.

Rolf Linsenmeier von Aqua-Technik Freiburg ist hier Mieter. Er hat mit seinem Büro für Bauwesen und Verfahrenstechnik u. a. die Entwässerung inklusive Versickerung dieses Objekts geplant. Linsenmeier war auch für die Objektüberwachung zuständig. „Hof- und Dachflächen wurden bislang über den öffentlichen Kanal entwässert. Auflage der Genehmigungsbehörde war, das Regenwasser des gesamten Areals vor Ort zu versickern“, erklärt der Ingenieur. „Als Voraussetzung dafür mussten die alten Schmutzwasser- und Regenwasserleitungen entkoppelt werden“.

Aufgrund der großen Dach- und Hofflächen sowie der langen Leitungswege wurde die Versickerung mit Vorbehandlung auf zwei Anlagen verteilt, eine nördlich und eine südlich des Gebäudes – die im Norden mit drei, die im Süden mit zwei Rigolensträngen. Die Bauherrschaft entschied sich wegen der Stabilität und Belastbarkeit bewusst für das Material Beton. Und weil die fünf Rigolen mit insgesamt 52 Tunnelelementen aus Stahlbeton-Fertigteilen zur Inspektion bei Bedarf begehbar sind.

Alternative Vorbehandlung von Regenwasser

Versickerung bedeutet immer eine Einleitung ins Grundwasser. Als größter Trinkwasserspeicher genießt der Grundwasserkörper einen besonderen Schutz. Wasser, das von Oberflächen abgeleitet wird und versickert werden soll, ist daher fast immer vorzubehandeln. Verschiedene Stufen der Vorbehandlung sind möglich:

  • · Absetzschacht mit anschließender Teilsickerleitung innerhalb der Tunnelelemente als einfachste Vorbehandlungsoption
  • · Mechanische Vorbehandlungsstufen wie die Sedimentationsanlagen der Baureihe ViaSed und Lamellenklärer der Baureihe ViaTub
  • · Regenklärbecken ohne Dauerstau nach DWA-M 176, z. B. Lamellenklärer ViaKan
  • · Bauaufsichtlich zugelassene Substratfilter der Baureihe ViaPlus
  • · Oberirdische belebte Bodenzone wie bei der Versickerungsanlage für Verkehrsflächen, System Innodrain.

Unterirdischer Substratfilter

Wie bei Einkaufszentren und innerstädtischen Geschäftshäusern war im speziellen Fall Lokhalle Freiburg für oberflächig angelegte Sickermulden mit Oberboden und Bewuchs nicht genügend Platz vorhanden. Nach Angabe der Betreiber wird die komplette Oberfläche als Parkplatz für Kunden, Lieferanten und Mitarbeiter sowie als Zufahrt benötigt. Genau für solche Situationen wurden Filterschächte entwickelt, mit denen Regenabflüsse von Dach- und Verkehrsflächen unterirdisch gereinigt werden können. Haben die Produkte eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt), dann werden sie von der unteren Wasserbehörde als geeignet anerkannt.

In diese Kategorie gehört der Mall-Substratfilter „ViaPlus“. Für insgesamt 10 213 m² abflusswirksamer Fläche (Au) sind vier Substratfilter des Typs ViaPlus 3000 erforderlich, da jeder auf den Anschluss von maximal 3 000 m² ausgelegt ist. Sie wurden zwischen den Dach- und Hofflächen einerseits und den fünf unterirdischen Rigolensträngen andererseits eingebaut.

Das Filtermaterial besteht aus einem mineralischen Substrat. Es kann Schwermetalle binden, aber auch mineralische Kohlenwasserstoffe und kleinste Partikel wie z. B. Mikroplastik von Reifenabrieb – alles Stoffe, die eher von den Hofflächen, weniger von den Dachflächen in relevanten Mengen zu erwarten sind.

„Trotzdem die richtige Entscheidung, auch das geringer verschmutzte Dachwasser von 6 500 m² abflusswirksamer Fläche (Au) gleich wie den Oberflächenabfluss von 3 713 m² Hoffläche zu behandeln“, meint Dipl.-Ing. Stephan Klemens, Entwicklungsleiter des Herstellers Mall. „Ist laut DIBt-Zulassung das Filtersubstrat bei extremer Beanspruchung durch Regenabfluss von stark frequentierten Verkehrsflächen nach vier Jahren zu wechseln, so kann es bei der Lokhalle Freiburg wegen geringerer Schadstoffbelastung um ein Vielfaches länger genutzt werden“.

Unterirdischer Sickertunnel

Das unterirdische Rigolensystem „CaviLine“ aus Stahlbetonhalbschalen dient der Versickerung von Regenwasser. Es besteht bei der Lokhalle in Freiburg aus 52 vorgefertigten Tunnel-Teilen mit je 2,50 m Länge, 2,70 m Breite und 1,25 m lichter Höhe. Das Stauvolumen wird nach dem Arbeitsblatt DWA-A 138 ermittelt. Dafür sind zwei Faktoren entscheidend: Einerseits die im Verlauf eines Starkregens anfallende Wassermenge laut den lokalen Starkregendaten aus dem Kostra-Atlas des Deutschen Wetterdienstes DWD. Andererseits die Wassermenge, die über die Sickerfläche abgeleitet werden kann. Hierbei ist die Sickergeschwindigkeit im anstehenden Boden, der kf-Wert, entscheidend. Das erforderliche Rigolenvolumen ergibt sich aus der Differenz von Niederschlags- und Versickerungsvolumen bei vorgegebener Jährlichkeit des Regenereignisses.

Modulartig aneinandergereiht werden die Elemente direkt auf ca. 15 cm sickerfähigen Kiessand oder auf 2/8 mm Split gesetzt. Bevor die Verfüllung beginnt, wird die gerundete Oberseite des Tunnels an den Elementstößen mit Geotextil abgedeckt, der Domschacht für den Einstieg bis zur Geländehöhe aufgesetzt und die Zulaufleitung vom Filterschacht zum Sickertunnel verlegt.

Bei der Lokhalle Freiburg liegen die Sickeranlagen tiefer als von der Mindest-Überdeckung zur Befahrbarkeit her nötig. Das liegt an Länge und Gefälle der Leitungen, die das Regenwasser zuführen. Der Hersteller gibt aus statischen Gründen vor, bei mehr als 3 m Tiefe der Tunnelsohle Streifenfundamente einzubauen. Das war bei den beiden Rigolensträngen der Sickeranlage Süd mit einer Tiefe von 3,55 m erforderlich, bei den drei Strängen der Anlage Nord mit 2,65 m nicht.

Bauweise und Inspektion

Laut Herstellerangaben ist das Besondere und der Grund zur Entwicklung dieses im Jahr 2020 neu auf den Markt gekommenen Produktes CaviLine seine flache Bauform und die Befahrbarkeit – auch bei oberflächennahem Einbau mit geringer Überdeckung. Die zylindrischen, liegenden Halbschalen ergeben ein sehr gutes Verhältnis zwischen Hohlkörpervolumen und Sickerfläche. Das bedeutet günstige Baukosten.

In Kombination mit Behandlungsanlagen, wie z. B. ViaPlus, eignen sich solche Sickertunnel als „Linienentwässerung“ von Dach- und Verkehrsflächen. Sie könnten sogar wie Kanäle unmittelbar und in beliebiger Länge unter Straßen eingebaut werden – und das mit relativ geringer Überdeckung, also mit wenig Aushub nahe an der Oberfläche.

Hohlkörperrigolen des Typs CaviLine haben gegenüber den gebräuchlichen Füllkörperrigolen Vorteile durch den Werkstoff Stahlbeton. Sie sind damit statisch bestimmt, standsicher, bis SLW 60 belastbar und kommen auch bei großen Hohlräumen ohne innere Aussteifungen aus. Die Innenhöhe von 1,25 m gilt nach Definition der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) als „begehbar“. Die Inspektion ist damit unkompliziert, braucht keine spezielle technische Ausrüstung, keine Kamerabefahrung. Der Einstieg, falls nötig, erfolgt durch den Domschacht. Nicht erforderlich ist eine regelmäßige Wartung der Sickertunnel, sie beschränkt sich auf den Filterschacht.

  • Substratfilter ViaPlus

Projekt: Außenentwässerung vor Umnutzung der ehemaligen Lokhalle Freibug

Bauherrschaft: Eigentümergemeinschaft Lokhalle Freiburg

Planung: Rolf Linsenmeier, Ingenieurbüro für Bauwesen und Verfahrenstechnik, Aqua-Technik Freiburg
www.aqua-technik-freiburg.de

Aushub und Verfüllen: Forst Schmieder GmbH, Glottertal

Versetzen und Montage: Denkmalschutz und Bauservice Baden GmbH, Freiburg

Abflusswirksame Fläche (Au) gesamt: 10 213 m²

Anteil Dachfläche: 6 500 m²

Anteil Hoffläche: 3 713 m²

Bauzeit: Juli 2020


Betrieb und Wartung von Substratfiltern

Ein Betriebsbuch für die Bauherrschaft zum Nachweis ausgeführter Wartungen gehört zum Lieferumfang solcher Filter bei Mall. Es enthält die Betriebs- und Wartungsanleitung, die Zyklen der Wartung (12 Monate) und Eigenkontrollen (3 Monate) sowie Formulare zur Betriebsdokumentation. Ein korrekt geführtes Buch dient als Nachweis des ordnungsgemäßen Betriebs in Bezug auf Durchsatz und Stoffrückhalt gegenüber der Wasserbehörde. Falls der Betreiber keine sachkundige bzw. eingewiesene Person für die genannten Tätigkeiten stellt, kann er Mall mit dieser Dienstleistung beauftragen.


Literaturtipps

  • Ratgeber Regenwasser. Für Kommunen und Planungsbüros. Rückhalten, Nutzen, Versickern und Behandeln von Regenwasser im Siedlungsgebiet. (Hrsg.:) Mall GmbH, Donaueschingen, 8. Auflage, 2020.
  • Regenwasserbewirtschaftung und Niederschlagswasserbehandlung, Planerhandbuch. (Hrsg.:) Mall GmbH, Donaueschingen, 2021.


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