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!