Maßnahmen zur  Regenwasserbewirtschaftung

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Versickerung

Allgemeines
Versickerungsarten
Flächenbedarf
Bemessung
Planungsvoraussetzungen und Hinweise
Grundwasser- und Bodenschutz
Einzubauende Böden und Materialien
Anordnung auf dem Grundstück

Allgemeines

In vielen Fällen bietet es sich an, das anfallende Niederschlagswasser mit Hilfe dezentraler Versickerungsanlagen dem Grundwasser zuzuführen. Zur kurzzeitigen Speicherung des Regenwassers werden z.B. begrünte Mulden vorgesehen, in denen das Wasser versickern kann.


Abb.1: Mulden-Rigolen-System zur Straßenentwässerung in Berlin

Häufig ist eine für die vollständige Versickerung von Regenabflüssen erforderliche Durchlässigkeit des Bodens und des Untergrundes nicht möglich. Hier sind Lösungen mit einer Kombination von Speicherung, Versickerung und gedrosseltem Ablauf sinnvoll. Z.B. kann ein Mulden-Rigolen-System Abhilfe schaffen. Das durch die Mutterbodenpassage versickerte Niederschlagswasser wird in einem durchlässigen Rigolenkörper zwischengespeichert. Das Wasser kann in den anstehenden Boden versickern bzw. wird stark gedrosselt an ein Fließgewässer oder an die Entwässerungselemente abgegeben.

Abb.2: Entwässerungsmulde in einer 
Erschließungsstraße eines Wohngebietes

Die Kombination des Mulden-Rigolen-Systems mit Rinnen, Gräben, Mulden und Teichen gibt einen großen Spielraum für ästhetische, städtebaulich anspruchsvolle Gestaltungsmöglichkeiten. Auch eine Kopplung mit Zisternen zur Regenwassernutzung ist möglich.

Versickerungsmaßnahmen gelten z.T. auch als Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen zur Flächenversiegelung nach Bundesnaturschutzgesetz und den Naturschutzgesetzen der Länder.

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Versickerungsarten

Abb.3: Kombinierte Dach- und
 Wegeentwässerung im Vorgartenbereich

Im Arbeitsblatt A138 der ATV (Abwassertechnische Vereinigung) werden für die Versickerung von Niederschlagswasser verschiedene Möglichkeiten vorgesehen. Dies schließt sowohl oberirdische als auch unterirdische Versickerungen ein.

Die Versickerungsanlagen sind in Regel auch mit anderen Bausteinen der Regenwasserbewirtschaftung kombinierbar.

Versickerungsart

Oberbodenpassage

Flächenversickerung

Ja

Muldenversickerung

Ja

Rigolenversickerung

Nein

Schachtversickerung

Nein

Mulden-Rigolen-System

Ja

zentrale Versickerungsbecken

Ja

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Flächenbedarf

Der Flächenbedarf einer Versickerungsanlage hängt ab von

der Größe der angeschlossenen Fläche
der Art der Versickerungsanlage,
der Versickerungsfähigkeit des Bodens
der Bemessungshäufigkeit
der Geländeneigung (Quer- oder Längsgefälle)
und natürlich den örtlichen Niederschlagsverhältnissen

Bei der Versickerungsfähigkeit des Bodens ist der jeweils ungünstigste Wert zu berücksichtigen. Bei oberirdischen Anlagen zur Flächen- oder Muldenversickerung ist dies oftmals der Oberboden, der i. d. R. eine Durchlässigkeit von kf = 1-5·10-5 m/s aufweist. Bei unterirdischen Versickerungsanlagen können dagegen stauende Schichten maßgebend sein. Die nachfolgende Tabelle gibt einen Überblick über den Flächenbedarf von Versickerungsanlagen (Berliner Niederschlagsverhältnisse).

Tab.1: Flächenbedarf von Versickerungsanlagen bei Berliner Niederschlagsverhältnissen

Maßnahme  Maßgebender kf-Wert  Flächenbedarf in % der angeschlossenen Fläche
Flächenversickerung 

Versickerungsmulde (15 cm tief, Böschungsneigung 1:2.5, ebenes Gelände) 

Mulde (30 cm tief, ebenes Gelände) 

Mulde (30 cm tief, 3% Geländeneigung) 

Mulde (30 cm tief, ebenes Gelände) 

Rigole (100 cm tief, 2 m breit) 

Schachtversickerung (DN 1200, 3 m tief)

1·10-4 m/s

2·10-5 m/s

2·10-5 m/s

2·10-5 m/s

1·10-6 m/s 

1·10-6 m/s 

1·10-5 m/s

 > 50 %

 ca. 25 %

 ca. 17,5 %

 ca. 25 %

 ca. 25 %

 ca. 12 %

 < 1 %

Die Tabelle zeigt den relativ großen Flächenbedarf von oberirdischen Versickerungsanlagen und den Flächenbedarf in Abhängigkeit des kf-Wertes der Muldensohle bei ansonsten gleichen Verhältnissen. Selbst bei verhältnismäßig guten Bodendurchlässigkeiten ist mit einem Flächenbedarf von 15-20% zu rechnen. Bei engen Bebauungsverhältnissen stehen diese Flächen in der Regel nicht zur Verfügung, insbesondere nicht im öffentlichen Straßenraum.

Der Flächenbedarf unterirdischer Versickerungsanlagen ist dagegen vergleichsweise gering. Gegen unterirdische Versickerungsanlagen spricht allerdings der geringe Schutz des Grundwassers vor Verschmutzung.

Einen Kompromiss zwischen der guten Reinigungswirkung einer oberirdischen Versickerungsanlage und dem geringen Flächenbedarf einer unterirdischen Versickerungsanlage stellen Mulden-Rigolen-Elemente dar.

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Bemessung

Für Bau und Bemessung von Versickerungsanlagen kann das Arbeitsblatt A138 der ATV herangezogen werden. Die Gültigkeit erstreckt sich auf einzelne Anlagen der Typen: Flächenversickerung, Muldenversickerung, Schachtversickerung und Rigolenversickerung.

Die Bemessung sollte für einen ortsüblichen Regen erfolgen, der alle 5 Jahre auftritt (n=0,2). Dieses Bemessungsverfahren nach ATV A138 ist nicht gültig für schlecht sickerfähige Böden mit kf-Werten < 1*10-6 m/s. Da bei diesen Bodenverhältnissen eine vollständige Versickerung nicht möglich ist, ist ein Drosselabfluss in das öffentliche Kanalnetz oder ein weitergehendes Entwässerungselement vorzusehen. Die Bemessung sollte hier durch einen Fachplaner mittels Langzeitsimulation erfolgen.

Auch bei größeren Planungsobjekten mit Einzel- und Reihenhäusern sowie bei mehreren im Zusammenhang zu bauenden Gebäudekomplexen wird empfohlen, erfahrene Fachplaner hinzuzuziehen. Hier werden in der Regel untereinander vernetzte Einzelanlagen angewandt, die einer komplizierteren Systembemessung bedürfen. Hier können durch eine Langzeitsimulation und eine fachgerechte Planung unnötige Mehrkosten vermieden werden.

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Prüfung der Planungsvoraussetzungen und Hinweise

Damit Sie vorher abklären können, ob und wie Sie auf Ihrem Grundstück versickern können, hier einige Tipps und Hinweise.

Tab.2: Planungshinweise für Versickerungsanlagen

Frage

Vorgehensweise

Ansprechpartner

Hinweis

Welche Flächentypen sollen versickert werden?

Aufteilung der Flächen in Flächentypen

Eigentümer, Planer

Überprüfung der Versickerungsbedingungen nach Vorgabe der Wasserbehörde;
s. Tabelle

Wie ist die Bodenbeschaffenheit und Durchlässigkeit (Versickerungsleistung)?

Ermittlung des kf-Wertes

Boden- bzw. Baugrundgutachter

Kf-Wert < 10-6 m/s
i.d.R. Anschluß an Kanal nötig

Kf-Wert > 10-6 m/s
i.d.R. kein Kanalanschluß erforderlich
s. Tabelle

Sind Altlasten vorhanden?

Anfrage nach vorhandenen oder vermuteten Altlasten auf dem Grundstück

zuständige Behörde

Prüfung auf Altlasten bei Verdacht
Beseitigung der Altlast durch geeigneten Bodenaustausch
danach alle Versickerungsanlagen möglich

Sind ausreichend Flächen für eine Versickerung verfügbar?

Bestimmen sie die Größe der zur Verfügung stehenden Grünflächen oder entsiegelbaren Flächen

Eigentümer

Vergrößerung der zur Verfügung stehenden Fläche

Ist ein Kanalanschluss vorhanden oder möglich?

Anfrage an den Entsorger

Entsorger

Überprüfen, ob Anschluss erforderlich

Sind Einleitbeschränkungen für den Kanal vorhanden?

Anfrage an den Entsorger

Entsorger

 

Anpassen der Entwässerung auf Einleitbedingung

Befindet sich der Standort in einer Wasserschutzzone?

Anfrage an die zuständige untere Wasserbehörde

 

WSZ I und II:
   besondere Einschränkungen

WSZ III und außerhalb:
   s. Tabelle

Wie groß ist der Grundwasserabstand? (Abstand vom höchsten Grundwasserstand HGW)

Anfrage an die zuständige untere Wasserbehörde

zuständige Wasserbehörde

Die Geländeoberkante sollte sich mind. 1,5m oberhalb des HGW befinden

Wie groß sind die Abstände von benachbarten Gebäuden?

Überprüfen der Abstände

Eigentümer, Vermesser

Vernässungsschäden;
Abstand sollte ca. das 1,5 fache der Grunddungssohle des Gebäudes sein

Bei Gebäuden im Bereich anstehenden Grundwassers

Sind Baumstandorte im Bereich der möglichen Versickerungsanlage vorhanden?

Überprüfen der Baumstandorte und der Kronendurchmesser

Eigentümer, Architekt, Freiraumplaner

Versickerungsanlage sollte sich im Bestand außerhalb der Baumkrone befinden

Sind die Dachflächen abkoppelbar, d.h. läßt sich z.B. die Fallleitung der Dachentwässerung umbinden in Richtung des Entwässerungselementes? Wie sind versiegelte Hof- und Wegeflächen geneigt?

Überprüfung der Lage und Tiefe der Entwässerungsleitung des Daches

Architekt, Haustechniker

Bestand:
Umbinden der vorhandenen Leitung in Richtung der geplanten Versickerungsanlage

Neubau:
Berücksichtigung der Lage der Versickerungsanlagen bei der Planung

Nach Feststellung der Voraussetzungsbedingungen kann das geeignete Versickerungsverfahren ausgewählt werden.

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Grundwasser- und Bodenschutz

Der Schutz des Bodens und des Trinkwassers ist sehr wichtig. Grundlagen hierfür sind das Wasserhaushaltsgesetz (WHG [1996]) und das Bundes-Bodenschutzgesetz (BBODSCHG [1998]) mit der Bodenschutzverordnung.

Zur Vorsorge trägt eine Minimierung der Verunreinigung des Grundwassers bei. Daher ist bei Versickerungsanlagen in Abhängigkeit von der Lage folgendes zu beachten:

·       Die Versickerung sollte möglichst durch eine 30 cm starke Oberbodenzone erfolgen. Durch die Bodenpassage wird das Regenwasser gereinigt

·       Abstand vom HGW (höchster Grundwasserstand) zur Geländeoberkante (bei Mulden- und Mulden-Rigolen-Versickerung) sollte mindestens 1,5m betragen. Dadurch wird ein Puffer zwischen Versickerungsebene und Grundwasser geschaffen.

·       Die einzubauenden Böden dürfen keine Kontaminationen aufweisen, die das Grundwasser schädigen könnten.

·       Es dürfen keine Altlasten auf bzw. unter der zu versickernden Fläche vorhanden sein.

·       Versickerungen von Niederschlagswasser dürfen zum Schutze des Grundwassers nur dort erfolgen, wo:

·            das Grundwasser dadurch nicht nachteilig verändert wird,

·            keine Vernässungsschäden an Bauwerken oder Vegetation zu erwarten sind.

·       Während des Betriebes darf kein Wasser der Versickerungsanlage zufließen, welches stärker belastet ist. Einzelheiten dazu sind bei der unteren Wasserbehörde zu erfragen.

·       Der Umgang mit Pestiziden ist auszuschließen.

Innerhalb der Wasserschutzgebiete I und II gelten besondere Bestimmungen.

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Art des anstehenden natürlichen Bodens und Anforderungen an die einzubauenden Materialien  

Tab.3: Zuordnung von Bodenart zu Versickerungsleistung und bevorzugter Versickerungsart

Bodenart des Untergrundes

Kf-Wert [m/s]

Versickerungsleistung

Bevorzugte Versickerungsart

Mittelsand

Feinsand, schluffiger Sand

Geschiebemergel, Schluff

Schluff, toniger Schluff

10-4

10-5

10-6

10-7

Sehr gut

Gut

Mäßig

Schlecht

FV, MV, RV, SV

FV, MV, RV, SV

MRE, MRS

MRS

FV

Flächenversickerung

MV

Muldenversickerung

RV

Rigolenversickerung

SV

Schachtversickerung

MRE

Mulden-Rigolen-Element

MRS

Mulden-Rigolen-System (kombiniert mit gedrosselter Ableitung)

Für eine gute Reinigungsleistung des Oberbodens ist die Einhaltung folgender Parameter wichtig. Die sauren Niederschläge werden gepuffert und durch die Passage des Oberbodens bei einem Versickerungsleistung (kf-Wert) von 10-5 m/s wird in Verbindung mit den Bodeninhaltsstoffen ein Rückhalt der eingetragenen Schmutzstoffe gewährleistet.

Tab.4: Erwünschte Zusammensetzung des Oberbodens in einer Mulde

Parameter

Wert

pH-Wert

6-8,5

Carbonatgehalt

5-8 Gewichts.-%

Humusgehalt

2-10 %

Tongehalt

5- <10%

Kf-Werte

1*10-5 m/s

Schichtdicke

30 cm

Bei Einbau von Materialien sind in der Regel folgende Nachweise erforderlich.

Wasserschutzzone III: Z 0

Außerhalb Wasserschutzzone III: Z 1.1

Je nach Genehmigungsbehörde und Anlage können Kontrollen der Anlagen vorgeschrieben sein.

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Anordnung auf dem Grundstück

·       Anordnung an Grundstückstiefpunkten zur möglichst einfachen oberflächigen Zuleitung mit Pflaster- oder Rasenrinnen

·       Anordnung und Lage der Dachentwässerung ist frühzeitig mit dem planenden Architekten abzustimmen.

·       gemeinschaftliche Versickerungsanlagen für Doppel- und Reihenhäuser

·       Versickerungsmulden sollten nach Möglichkeit nicht über Leitungstrassen für die Hausversorgung (Wasser, Strom, Gas, Telefon) gebaut werden, weil damit die vorgeschriebenen Überdeckungen der Leitungen ggf. unzulässig unterschritten werden. Eine Querung im Schutzrohr durch eine Rigole ist möglich.

·       Mulde flächig mit Rasen, am Rand auch mit Bodendeckern zu bepflanzen. Bäume und Gehölze sollten vermieden werden.

·       Die Lage sollte in Abhängigkeit vom vorhandenen Baumbestand erfolgen. Die Versickerungseinrichtung sollte sich außerhalb der Baumkrone befinden um Wurzelbeschädigung zu vermeiden..

·       Es muss darauf geachtet werden, daß der Rigolenabfluss möglichst im Freigefälle an den Anschlussschacht des öffentlichen Regenwasserkanals angeschlossen werden kann.

Um Vernässungen am Gebäude zu vermeiden, sollten folgende Mindestabstände zu Gebäuden eingehalten werden. Diese sind in Abhängigkeit von der Keller- bzw. Fundamentsohle festzulegen.

·       bei Versickerungsanlagen sollte der Abstand des dem Gebäude zugewandten Muldenrandes bei unterkellerten Gebäuden das 1,5 fache der Höhe des Kellers, gemessen von der Gründungssohle bis zur Geländeoberkante, entsprechen. Bei nicht unterkellerten Gebäuden entspricht dies dem 1,5 fachen der Fundamenttiefe

·       bei einem Mulden-Rigolen-System kann aufgrund des Drainageeffektes für oberflächennahes Schichtenwasser auch ein geringerer Abstand gewählt werden.

·       Die o.g. Mindestabstände müssen auch zu benachbarten Bauwerken eingehalten werden. Zudem sollte ein Grenzabstand von mindestens 1 m nicht unterschritten werden.

·       Versickerungsanlagen sollten möglichst nicht im Baugrubenbereich, sondern in der ungestörten Bodenzone errichtet werden.

·       Auf Grund des Risikos, dass im Bebauungsgebiet nicht kalkulierbares, temporäres Schichtenwasser auftreten kann, sollten Keller unabhängig von der Lage des Versickerungssystems grundsätzlich entsprechend gedichtet werden.

Diese Angaben müssen mit der genehmigenden Behörde abgestimmt sein oder werden von dieser vorgegeben. 

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 ©2005 Ingenieurgesellschaft Prof. Dr. Sieker mbH, Hoppegarten b. Berlin, www.sieker.de