Von Entwässerung bis Versickerung

Mit ganzheitlichem Regenwasser-Management lassen sich Auswirkungen von Starkregen mindern“, betonte Thorin Oesterle, Projektingenieur für Regenwassermanagement bei Hauraton. Das gelte insbesondere vor dem Hintergrund ökologischer Raumentwicklungen mit Maßnahmen, die die Folgen des Klimawandels berücksichtigen.

Von großer Bedeutung bei der nachhaltigen Bewirtschaftung sind daher Konzepte, die auf den Anwendungsfall zugeschnitten sind und alle Anforderungen der Oberflächenentwässerung berücksichtigen. Denn sie umfasst weit mehr als nur das Sammeln und Ableiten von Niederschlagswasser.

Zusätzlich werden spezifische Ansprüche an das Design, die Kapazität, die Belastbarkeit, die Widerstandsfähigkeit des Materials, die Wasserreinigung und vieles mehr gestellt. So vielfältig wie die Aufgaben derartiger Systeme sind, so individuell und zahlreich sind auch die Entwässerungslösungen. Hauraton ist in Sachen Entwicklung moderner Rinnensysteme einer der Vorreiter und bietet eine breite Auswahl an Entwässerungskonzepten, die sehr unterschiedlichen Aufgaben gerecht werden.

Entwässerung bei intensiver Nutzung versiegelter Flächen

Auf Flächen mit natürlichen Böden versickern erhebliche Mengen an Oberflächenwasser. Gleichzeitig ist der Anteil, der verdunstet hoch. Nur eine geringe Menge des Wassers fließt direkt ab. Dieses Verhältnis belebt den natürlichen Wasserkreislauf. Bei versiegelten Flächen ändert sich das Verhältnis des Oberflächenabflusses zur Summe der Verdunstungsmenge und der Wassermenge, die im Boden versickert erheblich. Um Niederschlagswasser auch bei Nutzflächen wie beispielsweise auf Logistikflächen versickern zu können, sollte eine Wasserreinigung vorgeschaltet sein.

Warum Regenwasserbehandlung bei Logistikflächen?

Logistikflächen stellen als besondere Form funktionaler Immobilien spezifische Anforderungen an Oberflächen. Je nach Art der Nutzung sind auf großen Arealen beispielsweise Lagerhallen direkt an Verkehrsflächen für LWK und Staplerverkehr zum Be- und Entladen angeschlossen. Große Verkehrslasten mit hoher Frequenz müssen aufgenommen werden. Die intensive Nutzung der Flächen erzeugt erhebliche Mengen Reifenabrieb, der als Mikrogummi auf den Oberflächen verbleibt. Damit dieser mit Regenabflüssen nicht in die Umwelt gelangen kann, müssen Partikel und Schadstoffe in geeigneten Filteranlagen zurückgehalten werden. Bei einer Neu- oder Umbaumaßnahme wird von der unteren Wasserbehörde geprüft, ob die geplante Regenwasserableitung den Vorschriften entspricht. Gemäß dem Wasserhaushaltsgesetz (WHG 2009), das seit 1. März 2010 in Kraft ist, sind besondere Anschlüsse an den Mischwasserkanal nicht zulässig. Die Landeswassergesetze der Bundesländer und die örtlichen Abwassersatzungen der Kommunen wurden entsprechend angepasst.

Wenn ein Produkt zur Regenwasserbehandlung eingesetzt wird, muss dies mindestens mit der Leistungsfähigkeit einer belebten Bodenzone gleichgesetzt sein. Wie bei allen Abwässern fordert das WHG konsequent auch bei der Einleitung von Niederschlagswasser Systeme, die dem Stand der Technik entsprechen.

Belastbare Rinnensysteme garantieren langlebige Entwässerung

„In Verkehrsflächenbereichen geht man selbst unter rauen, widrigen Witterungsbedingungen von einer Haltbarkeit der eingebauten Produkte von 40 bis 50 Jahren aus“, erläutert Bernd Schiller, der den Bereich Forschung bei Hauraton verantwortet. Grundlegende Anforderungen und Vorgaben an Entwässerungsrinnen sind in der EN 1433 definiert. Wesentliche Eigenschaften sind danach vor allem Dauerhaftigkeit, Wasserdichtheit und die Tragfähigkeit des Systems inklusive der Abdeckung.

Unabhängig von den hier vorgegebenen Grenzwerten muss bei Entwässerungsrinnen insbesondere die Dauerhaftigkeit gegenüber Frost-Tausalz-Wechseln nachgewiesen werden. Dies ist erforderlich, damit Frostschäden vermieden werden und die Rinnenkörper auch bei starken Temperaturschwankungen ihre hohe Festigkeit behalten. „Ein Beispiel sind die Faserfix Rinnen: Sie sind seit fast 50 Jahren im Einsatz und haben ihre Robustheit nachdrücklich unter Beweis gestellt“, konstatiert Bernd Schiller.

Herausforderungen bei Entwässerung auf Schwerlastflächen

Aufgrund von großen Radlasten, enormen Scherkräften und Gewichten fordern Verkehrsbereiche, die von Lkw, Gabelstaplern, Flugzeugen, Reach-Stackern oder anderen Schwerverkehrsfahrzeugen frequentiert werden, besondere Lösungen bei der Entwässerung. Schub- und Scherkräfte rangierender Fahrzeuge müssen von allen Bauelementen schadensfrei aufgenommen werden. Die dafür genutzten Areale sind oft sehr groß und den Anforderungen entsprechend versiegelt. Die Planung des Entwässerungssystems fordert daher Produkte, die für die schweren Radlasten und das teils hohe Verkehrsaufkommen geeignet sind. Zugleich müssen die Entwässerungsrinnen in der Lage sein, das Oberflächenwasser einer sehr großen Einzugsfläche aufzunehmen und die erforderliche Rückstaureserve zu bieten. Um die hohen hydraulischen Anforderungen zu erfüllen, werden große Rinnen-Nennweiten und hohe Bauhöhen gewählt. Die Planer können hier auf die Expertise der Entwässerungsspezialisten zurückgreifen und hydraulische Berechnungen erstellen lassen.

Ganzheitliche Niederschlagswasserbehandlung

Als Folge von klimatischen Veränderungen kommt es häufiger zu Regenereignissen mit besonders hohen Niederschlagsmengen. Dabei können Kanäle und Abwassereinrichtungen schnell an ihre Grenzen gelangen: Das Wasser fließt oberirdisch ab und überfüllt die Abwasserkanäle, was im schlimmsten Fall zu Überflutungen führt. Dies bewirkt wiederum, dass der Grundwasserspeicher von Starkregenereignissen nach großer Trockenheit nur wenig oder gar nicht profitiert. Das Sammeln und Ableiten von Niederschlagswasser allein ist also oft nicht ausreichend. Durch die Reinigung und anschließende Rückführung des anfallenden Niederschlagswassers, z. B. in angrenzende Grünflächen, kann dem Sinken des Grundwasserspiegels entgegengewirkt bzw. die Neubildung gefördert werden. Hier kann das Drainfix Clean Filterrinnensystem seine Stärken ausspielen. Aber auch gemäß den Anforderungen der Grundsätze der DWA A 102 ist das System planbar und überzeugt mit einem nachweislich hohen Wirkungsgrad. Im Arbeitsblatt werden die Regenwetterabflüsse von Verkehrsflächen betrachtet, vor allem Feinstpartikel <63 µm, die besonders mit Schadstoffen beladen sind.  In den schwerlastbefahrbaren Filterrinnen wird das Wasser gesammelt, abgeleitet und parallel im Filtersubstrat gereinigt.

Mikroplastik und Schadstoffe zuverlässig zurückhalten

Der Reinigungsprozess geschieht nach dem Prinzip der Oberflächenfiltration, während das schadstoffbelastete Wasser in der Rinne zum Ableitungspunkt fließt. Dabei werden nicht nur 99 % der im Wasser mitgeführten Schadstoffe zurückgehalten, auch Mikroplastik wie etwa Abrieb von Autoreifen wird zuverlässig herausgefiltert. Partikelfrachten und Schadstoffe verbleiben an der Filteroberfläche und werden dort festgehalten.

Da der Rinnenfilter trockenfällt und sich nicht dauerhaft im eingestauten Zustand befindet, wird die Bildung von unerwünschten anaeroben Sekundärprozessen (z.B. Fäulnis) vermieden. Durch die Vermeidung dieser Sekundärprozesse lässt sich auch die Rücklösung von bereits gebundenen Schadstoffen, insbesondere der Schwermetalle, ausschließen.

Die ausgeklügelte, feine Sieblinie des mineralischen Filtermaterials Carbotec 60 garantiert eine besonders hohe Filterstabilität – diese wiederum unterbindet die Bildung von Vorzugsströmen, die Filterdurchbrüche verursachen können. Darüber hinaus ist das Filtermaterial auf seine hohe Froststabilität geprüft. Alle unterschiedlichen Wirkungsprinzipien unterstützen sich wechselseitig und tragen zu einer dauerhaft hervorragenden Filterleistung bei. Zudem können bereits bei der Planung die vermutlich entstehenden Schmutzfrachten berücksichtigt werden.

Havariesicherheit ist Teil der Leistung

Ein weiterer Vorteil, insbesondere in Einsatzgebieten auf befahrenen Flächen, ist die Sicherheit im Falle von Havarien. Gelangt nämlich, etwa bei einem Unfallgeschehen, Öl oder Leichtflüssigkeit in das Rinnenfiltersystem, muss anschließend lediglich das Filtermaterial ausgetauscht werden. Die Sperrwirkung des Filtersubstrats verhindert, dass Schadstoffe aus dem Havariegeschehen in die Umwelt gelangen.

Verlässlich im Praxiseinsatz

Zunehmend suchen Planer nach Lösungen, deren dauerhafte Reinigungsleistung im Praxiseinsatz nachgewiesen ist. Denn Witterungseinflüsse, Art und Eintrag der Partikelfrachten, Auswirkungen von Tausalzeinsatz sowie andere Vor-Ort-Gegebenheiten sind oft in Laborversuchsreihen nicht nachzustellen und können Filtereigenschaften erheblich beeinflussen. Im niederösterreichischen Laxenburg etwa entschieden sich die Bauplaner bereits im Jahr 2012 für die Filtersubstratrinne Drainfix Clean. Ausschlaggebend war die hohe Reinigungsleistung des Filterrinnensystems. Gleichzeitig wurde der Standort in ein Untersuchungsprogramm aufgenommen, um Erkenntnisse zum langfristigen Betrieb von Filteranlagen zu gewinnen und wissenschaftlich belegen zu können.

Untersuchungsprogramm liefert reale Ergebnisse

Für die Dauer von ca. zweieinhalb Jahren wurden in Österreich und Deutschland an 16 Standorten mit unterschiedlichen Einzugsgebietscharakteristiken regelmäßige Prüfungen durchgeführt. Dies geschah im Rahmen eines öffentlich geförderten Programms des deutschen Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). Die Leistungen der Drainfix Clean Filterrinnen wurden darin regelmäßig gemessen. Aus den ermittelten Daten und den standortspezifischen Informationen können künftig präzise Wartungsanleitungen für einen dauerhaft sachgerechten Betrieb abgeleitet und den jeweiligen Einzugsgebietscharakteristiken entsprechend zugeschnitten werden.

Das Vorgehen: In Abständen von drei bis sechs Monaten wurden die Durchlässigkeitsmessungen durch Beaufschlagung mit Wasser durchgeführt. Am Ende des Prüfzeitraums wurde zudem über das angesammelte Feststoffdepot des Rinnenfilters die standortspezifische Schad- und Feststofflast ermittelt.

Hocheffiziente Reinigung zu wirtschaftlichen Kosten

Die Ergebnisse aus der Praxis zeigen, dass sowohl Reinigungsleistung als auch Durchlässigkeit nur sehr geringe Abweichungen zu den Werten des Einbauzeitraums aufweisen. Die Reinigungsleistung wird durch den sich aufbauenden Filterkuchen verstärkt. So gab es in Laxenburg aufgrund des wartungsfreundlichen Systems selbst nach acht Jahren Betriebsdauer seitens der Gemeinde noch keinerlei Service- oder Pflegeaufwand. Damit ist nicht nur die hohe Reinigungsleistung, sondern auch die Wirtschaftlichkeit von großem Nutzen für den Bauherrn. Wie Messungen zeigten, konnte das System bei einem im Testzeitraum eingetretenen Havariefall auch den Eintrag von Öl in die angeschlossene Versickerung verhindern.

Wird das gereinigte Wasser vor Ort in einer unterirdischen Rigole gesammelt, wie beispielsweise bei der Entwässerungslösung in Laxenburg geschehen, kann es nach und nach im Boden versickern und so den Grundwasserspeicher wieder auffüllen.

Hauraton-Entwässerungssysteme finden in unterschiedlichsten Bereichen Anwendung: von Großprojekten wie Flughäfen, Rennstrecken oder Stadien über öffentliche Plätze bis hin zur barrierefreien Fassadenentwässerung in modernen Wohnkomplexen.

Hauraton GmbH & Co. KG

www.hauraton.com

Gespräch mit Lukas Stadler, Planungsingenieur und Mitgesellschafter der ipk GmbH, zum Projekt der Logistikflächen-Entwässerung des Mode-Großhändlers Schustermann & Borenstein in Poing bei München