Kommentar zum Arbeitsblatt Versickerung ATV-DVWK

Kommentar zum Arbeitsblatt
ATV-DVWK-A 138
Versickerung
Oktober 2002
Dr.-Ing. Dieter Grotehusmann
Dr.-Ing. Richard W. Harms
93 Seiten, DIN A4
ISBN 978-3-936514-05-6
*
66,50
*) Fördernde DWA-Mitglieder erhalten 20 % Rabatt.
Zum Kommentar
Mit der Herausgabe von Kommentaren zum ATV-DVWK-Regelwerk stellt die ATV-DVWK eine neue Publikationsreihe vor. Bei der Bearbeitung von Arbeits- und Merkblättern muss darauf geachtet werden, dass
diese kurz aber verständlich abgefasst werden. Erläuterungen und zusätzliche Hintergrundinformationen
finden daher in diesen Veröffentlichungen oft keinen Platz. Mit der neuen Reihe der ATV-DVWKKommentare sollen nun die vielen Ideen, Anregungen und Gedanken, die im Rahmen der Bearbeitung der
technischen Regeln innerhalb der Arbeitsgruppen und Ausschüsse aufgekommen sind, festgehalten werden.
Häufig sind es gerade die Nebensätze und Einschübe, die auf Handlungsspielräume bzw. Alternativen zu
Standardlösungen hinweisen. Dieses aufzuzeigen, ist ebenfalls Ziel der Kommentare. Zur Bearbeitung der
Kommentare wurden daher Personen angesprochen, die auch bei der Erstellung der kommentierten Arbeits- bzw. Merkblätter maßgeblich beteiligt waren. Die Kommentare sind nicht Bestandteil des ATVDVWK- Regelwerkes, sondern stellen die persönliche Meinung der jeweiligen Autoren dar.
Dieser Band wurde von den Herren Dr.-Ing. Dieter Grotehusmann und Dr.-Ing. Richard W. Harms erstellt.
Für die Übernahme der mit diesem Kommentar verbundenen Arbeiten danken wir sehr herzlich.
Ein weiterer Dank gilt der Deutschen Bundesstiftung Umwelt, mit deren finanzieller Unterstützung die ATV-DVWK das Projekt Wissens- und Technologietransfer im Bereich der Abwasser- und
Abfalltechnik für die Länder Polen, Tschechische Republik und Ungarn durchführt. Innerhalb dieses Projektes entstand auch dieser Kommentar, der zukünftig auch in der polnischen, tschechischen und ungarischen
Sprache zur Verfügung stehen wird.
Der Aufbau der Kommentare ist so gestaltet, dass die jeweils zugrunde gelegten Arbeits- und Merkblätter
im Originaltext mit abgedruckt sind. Zur Verdeutlichung wurde der Originaltext grau unterlegt.
Allen Leserinnen und Lesern wünschen wir durch die Nutzung des Kommentars zusätzliche Erkenntnisse,
die Ihnen bei Ihrer täglichen Arbeit hilfreich sind.
Dipl.-Ing. Johannes Lohaus
Stellvertretender Hauptgeschäftsführer der ATV-DVWK
Inhalt
Benutzerhinweis ...................................................................................................................................
6
Vorwort ................................................................................................................................................
6
1
Übersicht................................................................................................................................
6
1.1
1.2
1.3
1.4
Geltungsbereich .........................................................................................................................
Wasserwirtschaftliche Einordnung.............................................................................................
Entwässerungstechnische Einordnung......................................................................................
Boden- und Gewässerschutz.....................................................................................................
6
7
9
9
2
Definitionen ...........................................................................................................................
13
2.1
2.1.1
2.1.2
2.1.3
2.2
Begriffe.......................................................................................................................................
Allgemeine Begriffe ....................................................................................................................
Entwässerungstechnische Begriffe............................................................................................
Hydrologische Begriffe ...............................................................................................................
Symbole .....................................................................................................................................
13
13
13
14
15
3
Planung von Versickerungsanlagen ...................................................................................
16
3.1
3.1.1
3.1.2
3.1.3
3.2
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.3
3.3.1
3.3.2
3.3.3
3.3.4
3.3.5
3.3.6
3.3.7
3.4
3.4.1
3.4.2
3.4.3
Qualitative Planungsgrundsätze ................................................................................................
Stoffliche Belastung von Niederschlagsabflüssen .....................................................................
Bewertung der Niederschlagsabflüsse hinsichtlich der Versickerung .......................................
Qualitative Anforderungen .........................................................................................................
Quantitative Planungsgrundsätze ..............................................................................................
Hydrogeologische Gegebenheiten.............................................................................................
Abstand von Gebäuden und Grenzen ......................................................................................
Bemessungsgrundsätze.............................................................................................................
Anlagen zur Versickerung ..........................................................................................................
Flächenversickerung ..................................................................................................................
Muldenversickerung ...................................................................................................................
Mulden-Rigolen-Element............................................................................................................
Rigolen- und Rohr-Rigolenelement............................................................................................
Versickerungsschacht ................................................................................................................
Versickerungsbecken.................................................................................................................
Mulden-Rigolen-System.............................................................................................................
Planungsphasen ........................................................................................................................
Ersteinschätzung........................................................................................................................
Konzeptentwicklung und Planung..............................................................................................
Planungshinweise ......................................................................................................................
16
16
18
24
31
31
34
35
42
43
44
45
46
47
48
50
51
52
54
54
4
Hinweise zum Bau von Versickerungsanlagen .................................................................
58
5
Betrieb von Versickerungsanlagen.....................................................................................
61
6
Hinweise zur Umsetzung......................................................................................................
64
Auswirkungen auf die Kosten .............................................................................................
65
Einschlägige Bestimmungen ..............................................................................................................
66
Literatur ................................................................................................................................................
68
Anhang A: Hinweise und Beispiele zur Bemessung und zum Nachweis von
Versickerungsanlagen.......................................................................................................
71
A.1
A.2
A.2.1
A.2.2
A.2.3
A.2.4
A.2.5
A.3
A.3.1
A.3.1.1
A.3.1.2
A.3.2
72
72
72
73
75
78
81
83
84
84
86
88
7
Allgemeines................................................................................................................................
Dezentrale Versickerungsanlagen .............................................................................................
Flächenversickerung ..................................................................................................................
Muldenversickerung ...................................................................................................................
Mulden-Rigolen-Versickerung....................................................................................................
Rigolen- und Rohr-Rogolenversickerung...................................................................................
Schachtversickerung..................................................................................................................
Zentrale und vernetzte Versickerung .........................................................................................
Versickerungsbecken.................................................................................................................
Einfaches Verfahren...................................................................................................................
Langzeitsimulation .....................................................................................................................
Mulden-Rigolen-System.............................................................................................................
Anhang B: Bestimmung der Wasserdurchlässigkeit ........................................................................
89
B.1
B.2
B.3
B.4
89
89
89
90
Überschlägige Abschätzung mit Hilfe der Bodenansprache......................................................
Labormethoden ..........................................................................................................................
Feldmethoden ............................................................................................................................
Festlegung des Bemessungs-kf-Wertes ....................................................................................
Anhang C: Rechtliche Grundlagen......................................................................................................
92
C.1
C.2
C.3
C.4
92
92
93
93
Abwasserbeseitigungspflicht......................................................................................................
Wasserrechtliche Erlaubnis .......................................................................................................
Versickerung und Kommunales Satzungsrecht .........................................................................
Berücksichtigung in der Bauleitung............................................................................................
Benutzerhinweis
Dieses Arbeitsblatt ist das Ergebnis ehrenamtlicher, technisch-wissenschaftlicher/wirtschaftlicher Gemeinschaftsarbeit, das nach den hierfür geltenden Grundsätzen (Satzung, Geschäftsordnung der ATVDVWK und dem ATV-DVWK-A 400) zustande gekommen ist. Für dieses Arbeitsblatt besteht nach der
Rechtsprechung eine tatsächliche Vermutung, dass es inhaltlich und fachlich richtig sowie allgemein
anerkannt ist.
Jedermann steht die Anwendung des Arbeitsblattes frei. Eine Pflicht zur Anwendung kann sich aber
aus Rechts- oder Verwaltungsvorschriften, Vertrag oder sonstigem Rechtsgrund ergeben.
Dieses Arbeitsblatt ist eine wichtige, jedoch nicht die einzige Erkenntnisquelle für fachgerechte Lösungen. Durch seine Anwendung entzieht sich niemand der Verantwortung für eigenes Handeln oder für
die richtige Anwendung im konkreten Fall; dies gilt insbesondere für den sachgerechten Umgang mit
den im Arbeitsblatt aufgezeigten Spielräumen.
Vorwort
Lange Zeit lösten die Stadtplaner das Problem der Niederschlagswasserbeseitigung von befestigten
Flächen durch Einleitung in die Kanalisationsnetze. Inzwischen hat ein Umdenken stattgefunden von
der Flächenversiegelung und der Ableitung des Niederschlagswassers in die Kanalnetze zur Entsiegelung und Versickerung in den Untergrund. Ziel dieser Änderungen ist die naturnahe Regenwasserbewirtschaftung unter Berücksichtigung des Boden- und Gewässerschutzes.
An dem Umdenkungsprozess hatte das Arbeitsblatt ATV-A 138 “Bau und Bemessung von Anlagen zur
dezentralen Versickerung von nicht schädlich verunreinigtem Niederschlagswasser” vom Januar 1990
maßgeblichen Anteil. Die ATV-DVWK-Arbeitsgruppe ES-4.1 “Versickerung von Niederschlagswasser”
hat deshalb beschlossen, dieses Arbeitsblatt zu überarbeiten und im Geltungsbereich wesentlich zu
erweitern. Die Erfassung aller abflussliefernden Flächen in einem Arbeitsblatt mit Hinweisen auf Sonderregelungen für einzelne Flächen ermöglicht eine vergleichbare Berücksichtigung der Belange des
Boden- und Gewässerschutzes außerhalb von Wasserschutzgebieten.
Das Arbeitsblatt gibt Planern, Bauherren und Behörden einen Überblick über die derzeit bekannten
Maßnahmen und Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser, die sich in der Praxis bewährt
haben.
1
Übersicht
1.1
Geltungsbereich
Das vorliegende Arbeitsblatt gilt für die Versickerung von Niederschlagsabflüssen, die auf durchlässig
und undurchlässig befestigten Flächen anfallen (Tabelle 1). Damit wurde der Geltungsbereich des
ATV-A 138 in der Fassung vom Januar 1990 von Dach- und Terrassenflächen in Wohngebieten auf
alle Siedlungsflächen sowie auf Flächen des ruhenden und fahrenden Verkehrs erweitert.
Die Erweiterungen des Anwendungsbereiches sind erheblich. Während das ATV-A 138 von 1990
ausschließlich Aussagen zu dezentralen Versickerungsanlagen enthält, werden nun auch die zentralen Versickerungsbecken mit einbezogen. Damit werden nicht nur kleine Flächen von wenigen 100 m²
betrachtet, sondern ganze Einzugsgebiete mit mehreren ha Größe. Weiter wird eine Versickerung
auch stärker verunreinigter Niederschlagsabflüsse toleriert. Es liegen mittlerweile langjährige Erfahrungen mit stofflich und hydraulisch hoch belasteten Versickerungsanlagen und Ergebnisse von etlichen Forschungsvorhaben zum Verhalten von Schmutzstoffen im Niederschlagsabfluss bei der Versickerung vor. Es hat sich hier gezeigt, dass unter bestimmten Voraussetzungen und Anforderungen an
die Versickerungsanlage auch bei stärker verunreinigten Niederschlagsabflüssen keine Grundwassergefährdung zu besorgen ist. Im Titel des neuen Arbeitsblattes fehlen daher die Einschränkungen “dezentral” und “nicht schädlich verunreinigt”.
In Wasserschutzgebieten gelten für das Versickern von gesammeltem Niederschlagswasser Sonderregelungen, die in diesem Arbeitsblatt nur grundsätzlich angesprochen sind. Wird eine Versickerungsanla-
ge in einem Trinkwasser- oder Heilquellenschutzgebiet geplant, sind die Anforderungen der jeweiligen
Schutzgebietsverordnung maßgebend, die sich auf die DVGW-Richtlinien für Trinkwasserschutzgebiete, die Arbeitsblätter W 101 (1995), W 102 (1975) und W 103 (1975) sowie auf die LAWA-Richtlinien
für Heilquellenschutzgebiete (1998) stützen. In den neuen Bundesländern sind durch den Fortbestand
der Trinkwasserschutzzonenbeschlüsse aus der Zeit der DDR die Technischen Güte- und Lieferbedingungen (TGL) 24348/01-03 (1979) und seit 1989 die TGL 43850/01-06 von Bedeutung.
Außerdem gelten für Verkehrsflächen folgende Regelungen: “Richtlinien für die Anlage von Straßen
RAS Teil: Entwässerung RAS-Ew” (1987), “Richtlinien für bautechnische Maßnahmen an Straßen in
Wassergewinnungsgebieten - RiStWag” (1982), “Hinweise für Maßnahmen an bestehenden Straßen
in Wasserschutzgebieten" (1993), “Merkblatt für wasserdurchlässige Befestigungen von Verkehrsflächen” (1998) und “Merkblatt für die Entwässerung von Flugplätzen” (1998). Von den älteren Regelungen sind das DVGW-Arbeitsblatt W 102 “Richtlinien für Trinkwasserschutzgebiete; II. Teil: Schutzgebiete für Talsperren”, die “RAS-Ew” und die “RiStWag” in der Neubearbeitung.
Erfreulicherweise wird mittlerweile auf Seiten der Entwässerungsfachleute und Straßenplaner eine
Harmonisierung der entsprechenden Richtlinien und Regelwerke angestrebt. Sowohl bei der Erstellung des ATV-DVWK-M 153 als auch des ATV-DVWK-A 138 sind Fachleute des Straßenbaus in den
Arbeitsgruppen beteiligt gewesen. Von einer Arbeitsgruppe des FGSV sind Hinweise zur Versickerung
von Niederschlagswasser im Straßenraum (FGSV [2002]*)) veröffentlicht worden, die sich am Arbeitsblatt ATV-DVWK-A 138 orientieren bzw. auf dieses verweisen. Es ist zu hoffen, dass auch die RASEw, die sich zzt. in der Überarbeitung befindet, die Hinweise des A 138 aufgreift.
Das Merkblatt ATV-DVWK-M 153 und das Arbeitsblatt ATV-DVWK-A 138 sind nahezu zeitgleich entstanden. Das M 153 gibt Empfehlungen zur Regenwasserbehandlung im Trennsystem. Neben anderen ist die Bodenpassage bei der Versickerung von Niederschlagsabflüssen als eine Art der Regenwasserbehandlung genannt und wird entsprechende dem heuristischen Bewertungssystem hinsichtlich des Wirkungsgrades im Vergleich zu anderen Behandlungsanlagen beurteilt. Hier ergeben sich
mit dem A 138 Berührungspunkte. Aus diesem Grund fanden Abstimmungen und gemeinsame Arbeitsgruppensitzungen statt, um die Blätter aufeinander abzustimmen. In fast allen Fällen sind daher
die Aussagen beider Blätter hinsichtlich der Versickerung von Niederschlagsabflüssen identisch. Es ist
jedoch darauf hinzuweisen, dass Versickerungsanlagen nach dem ATV-DVWK-A 138 zu planen und
zu bemessen sind. Grundsätzliche Aussagen zur Wahl der Regenwasserbehandlung sind Gegenstand des ATV-DVWK-M 153.
Aufgrund des Einspruchsverfahrens zum ATV-DVWK-A 138 und neuer Erkenntnisse gibt es in drei
Punkten Abweichungen, die zu beachten sind:
Die Beurteilung der Dachflächen mit üblichen Anteilen aus unbeschichteten Metallen ist im A 138
strenger. Die Verschärfung resultiert aus dem Einspruchsverfahren. Auch wenn lediglich Fallrohre
oder Dachrinnen aus unbeschichteten Metallen Verwendung finden, werden die Abflüsse von
Dachflächen in reinen Wohngebieten nicht mehr als unbedenklich eingestuft. Eine Versickerung in
unterirdischen Anlagen ist nur nach Vorbehandlung möglich.
Im ATV-DVWK-M 153 werden Dachflächen mit bis zu 50 m2 Metalleindeckung sowie mit Fallrohren
und Regenrinnen aus Metall wie die üblichen Dachflächen behandelt. Das bedeutet in der Konsequenz, dass die Ablüsse dieser Dächer ohne Behandlung in Versickerungsschächten oder Rigolen
versickert werden dürften. Dies ist nach dem A 138 unzulässig!
Die Mindestmächtigkeit des Sickerraumes von 1 m wird im A 138 in Abschnitt 3.1.3 auf den mittleren Grundwasserstand bezogen, der im statistischen Mittel höchstens einmal jährlich überschritten
wird. Nach dem M 153 ist die Mächtigkeit des Sickerraumes auf dem mittleren Grundwasserstand
bezogen. Hier sind die Anforderungen des A 138 strenger.
Die geeignete Bodenzusammensetzung für den Oberboden bei Versickerungsanlagen soll nach M
153 einen Tongehalt von 5 – 20 % und einen Humusgehalt von 2 – 10 % aufweisen. Laut A 138
*) Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen e.V. (2002): Hinweise zur Versickerung von Niederschlagswasser
soll bei einer Bodenverbesserung zu Erhöhung des Schadstoffbindungsvermögens der Tongehalt
weniger als 10 % und der Humusgehalt weniger als 3 % betragen. Diese Empfehlungen basieren
auf neuen Erkenntnissen, die insbesondere beim Bau von Bodenfilteranlagen gewonnen wurden.
Im Abschnitt 3.1.3 wird dazu ausführlich Stellung bezogen.