Zurück zum natürlichen Wasserhaushalt
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Zurück zum natürlichen Wasserhaushalt
Zurück zum natürlichen Wasserhaushalt Carsten Dierkes Wasserdurchlässige Pflasterbeläge mit Grundwasserschutz Wasserdurchlässige Befestigungen neues DWA Regelwerk Der gestörte Wasserhaushalt Anwendung, Langzeiterfahrungen Diskussion 2050 leben mehr als 2/3 der Menschen in Städten Urban Heat Island Effect Das Stadtklima verändert sich http://www.popsci.com Urban Heat Island Effect Das Stadtklima verändert sich http://arthro-pod.blogspot.de Neue Berufe Rasenlackierer www.spiegel.de Dieter Pete auf Youtube Zurück in die Zukunft Der städtische Wasserhaushalt Schäden fernab vomverringern, natürlichenWasser Vorbild, schützen, Klima verbessern Entwässerung stößt an Grenzen Der Wasserhaushalt Einfache Bilanzgleichung N = V + (G+A) Quelle: BMU (2003) Hydrologische Atlas Deutschlands (HAD) Einteilung in Naturräume Ssymank (1994) Wasserhaushaltsgrößen ausgewählte Gebiete Uhl et al. 2013 mit dem Wasser, nicht dagegen Wasser braucht Platz für eine lebenswert Umwelt Quelle: Fotolia Quelle: rp-online Stoffe im Regenabfluss nicht alle Stoffe sind sichtbar Kupfer im Regenabfluss Konzentration Cu (μg/l) müssen wir den Regenabfluss behandeln? 250 200 150 100 50 0 Kupfer im Regenabfluss Kalifornien handelt Kategorisierung von Regenabflüssen Notwendigkeit der Behandlung Kategorie 11 Kategorie Dächer, Fußwege, Fußwege, Dächer, Radwege, Straßen Radwege, Straßen mit einer DTVKfz/d < 300 DTV < 300 Kfz/d Kategorie 2 Dächer in Industriegebieten, Straßen DTV > 300 und < 15.000 Kfz/d Boden, Filter Gewässer Kategorie 3 Industriegebiete, Gewerbegebiete Straßen mit DTV > 15.000 Kfz/d Boden, Filter Bauaufsichtliche Zulassung der Weg zur abZ DIBt (Deutsches Institut für Bautechnik) Sachverständigenausschuss A und B: Entwicklung Zulassungsgrundsätze sowie Zulassung von Anlagen, Kriterien • Bauliche Anforderungen • Betriebliche Anforderungen • Laborprüfung • Weitere Prüfverfahren des DIBt Einbau der Bettung Prüfverfahren des DIBt Einbau des Pflasterbelages Prüfverfahren des DIBt AFS Prüfung Prüfverfahren des DIBt Mineralöl Prüfung Nachhaltige Qualität oberhalb und unterhalb der Oberfläche Kann der Belag den Abfluss dämpfen? Vergleich der Versickerungsraten 700 1800 600 1600 1400 500 1200 400 1000 800 300 600 200 400 200 100 Münster 0 00:00 00:10 00:20 00:30 00:40 Zeit [h:min] 00:50 01:00 0 01:10 Spezifische Versickerungsrate [mm/h] Spezifische Versickerungsrate [l/(sxha)] 2000 Aufbau Pflasterbelag kein Unterschied zur traditionellen Bauweise FUGE PFLASTER BETTUNG TRAG-/FROSTSCHUTZSCHICHT (Kies/Schotter) PLANUM UNTERGRUND/UNTERBAU Regeln der Technik Wie können sie eingehalten werden? Borgwardt 2015 Grundregeln für wasserdurchlässige Pflasterbeläge • Durchlässigkeit des Untergrundes/Grundwasserflurabstand Flächen eignen sich nicht für eine Versickerung: • mit Altlasten oder bei Verdacht auf Altlasten • Lagerstätten/Umschlagsplätze von wassergefährdenden Stoffen (Ein- und Zufahrten von Tankstellen sind einzubeziehen) Eingeschränkt zulässig*: • Wasserschutzgebiete • Flächen mit starker Verschmutzung durch z. B. Landwirtschaft, Fuhrunternehmen, Wochenmärkte *Ausnahmen nach Abstimmung mit zuständiger Wasserbehörde Grundregeln für wasserdurchlässige Pflasterbeläge • Belastungsklasse gemäß den RStO: Bk0,3 nach Prüfung auch Bk1,0 u. Bk1,8 Ausnahme: ECOSAVE protect: bis Bk 3,2 • Abstand Grundwasser - Ok Belag: ≥ 2 m Ausnahme: ECOSAVE protect: ≥ 1 m (höherer Reinigungseffekt) • zusätzliche Entwässerungseinrichtung mit Vorbehandlung oder Einleitung in Kanal Ausnahme: ECOSAVE protect (wg. Abflussbeiwert Ψ = 0,0) • Qualitative Einstufung nach DWA-M 153 Ausnahme: ECOSAVE protect (Einsatzbereiche regelt die abZ) • kein Streusalz im Winterdienst Oberbau • bei ausreichender Durchlässigkeit ≥ 5,4 x 10-5 m/s des Untergrundes (Frostempfindlichkeitsklasse F1) ▶ Dimensionierung nach Verkehrsbelastung • bei geringerer Durchlässigkeit zwischen 5,4 x 10-5 m/s und 1 x 10-6 m/s (Frostempfindlichkeitsklassen F2 und F3) ▶ 10 - 20 cm dickere Tragschichten • bei noch niedrigeren Werten ▶ angepasste Planumsentwässerung (Ableitung des Wassers aus dem Oberbau z. B. über Rigolen/Dränrohre in versickerungsfähige Bereiche) Gefälle/Querneigung • das Ziel: Möglichst viel Regenwasser soll versickern • Querneigung ≥ 2,5 % kann gemäß MVV auf 1,0 % gemindert werden • keine Unterschreitung – Niederschlagswasser könnte unkontrolliert ablaufen • ab > 5 %: vermehrter Oberflächenabfluss Wartung • alle Anlagen zur Niederschlagswasserbehandlung müssen regelmäßig gewartet werden • Prüfungsintervall ECOSAVE protect laut abZ: 10 Jahre (längerer Zeitraum als andere Systeme zur Niederschlagswasserbehandlung) • Nachweis der Prüfung durch Eigentümer • Durchlässigkeitsprüfung mit Tropf-Infiltrometer • bei Werten < 270 l/(s x ha): Ursache ermitteln und beseitigen, ggf. Reinigung des Belags Tropf-Infiltrometer Reinigung erforderlich? Reinigung mit Spül-/Saugverfahren Hilden Anliegerstraße Langzeitverhalten Modell aus Langzeitmesswerten Infiltrationsrate I10 in (l/(sxha) 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0 5 10 Alter (a) 15 20 nach Borgwardt 2015 Wirtschaftlichkeit Systemvergleich Varianten Anschluss an die Kanalisation und Befestigung mit Pflastersteinen, Niederschlagswassergebühr 1 €/m2 Anschluss an die Kanalisation und Befestigung mit Asphalt, Niederschlagswassergebühr 1 €/m2 Anschluss an die Kanalisation und Befestigung mit Pflastersteinen, Niederschlagswassergebühr 2 €/m2 Anschluss an die Kanalisation und Befestigung mit Asphalt, Niederschlagswassergebühr 2 €/m2 Flächenversickerung mit bauartgeprüftem System ARCADIS Deutschland Wirtschaftlichkeit Projektkostenbarwertverfahren ARCADIS Deutschland Produktlinie GEOSTON protect Z-84.1-2 DRAINSTON protect Z-84.1-9 Pflastersysteme-hp protect Z-84.1-13 GEOSTON protect Z-84.1-2 • haufwerksporige Betonpflastersteine nach DIN 18507 (spezielle Rezepturen) • zweischichtig mit feinporiger Filter-Vorsatzschicht (MICRO-Vorsatz) • Versickerung über poriges Steingefüge und Fugen • variable Steinformen mit Steindicken von 8 - 12 cm • anwendbar bis Belastungsklasse Bk0,3, nach Einzelfallprüfung bis Bk1,8 geoSTON protect haufwerksporiges Pflastersystem Grau Anthrazit DRAINSTON protect Z-84.1-9 •gefügedichte Betonpflastersteine nach DIN EN 1338 •Versickerung über Fugen und vertikales Kanalsystem •Mehrsteinsystem + Einzelformate •Rundumverzahnung + profilierte Unterseite •anwendbar bis Belastungsklasse Bk3,2 DRAINSTON protect Z-84.1-9 Grau Anthrazit Pflastersystem hp-protect Z-84.1-13 •Betonpflastersteine nach 1338, zweilagig DIN EN •Haufwerksporiger Kernbeton •Versickerung über Fugen min. 5 mm breit, bei einem Fugenanteil von min. 5% bis max. 10% •variable Steinformen mit Steindicken von 8 - 12 cm •anwendbar bis Belastungsklasse Bk3,2 Pflastersystem hp-protect Z-84.1-13 Grau Forschungsprojekte Lysimeterversuche zum Wasserhaushalt Stadtklima kühlende Beläge 50 Luft Betonstein anthrazit Betonstein hell 45 40 Temperatur (°C) 35 30 25 20 15 10 5 0 5.12.15 5.16.15 5.20.15 Datum 5.24.15 5.28.15 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!