Regenwasser von Verkehrsflächen: Kosten und Flächen sparend bewirtschaften

Inspektion und Wartung mit wenig Aufwand

Zur modernen Niederschlagswasser-Behandlung von neu angelegten Verkehrsflächen gehört nicht nur das Sammeln und Ableiten, sondern auch die Reinigung und das Verzögern bzw. Versickern, um die Kanalisation zu schützen.

Einer der größten Lebensmittelmärkte in Rheinland-Pfalz ist ein Projekt der Superlative, auch bei der Oberflächenentwässerung. Gereinigt wird das von den Verkehrsflächen stammende Regenwasser schon während des Ablaufs durch eine Behandlungsanlage in Form einer Rinne auf 288 m Länge. Darunter, eine Etage tiefer, versickern Rigolentunnel das zukünftige Grundwasser – und sorgen dafür, dass 100 % des anfallenden Niederschlags sicher bewirtschaftet werden, ohne dass man dafür extra Fläche benötigt.

Die hier verwendeten Komponenten zur Regenwasserbewirtschaftung sind nicht neu, aber in dieser Kombination noch ein Geheimtipp. Es handelt sich um ein zweiteiliges System, dessen erster Teil als Linienentwässerung das an der Oberfläche anfallende Niederschlagswasser sammelt und reinigt. Der zweite Teil befindet sich platzsparend darunter als Rigolentunnel in Funktion einer unterirdischen Versickerungsanlage.

Oberflächennahe Behandlungsrinnen

Der mit Genehmigungsplanung beauftragte Fachingenieur Leslie Sinden wählte zum Sammeln und Reinigen für den auf den Verkehrsflächen anfallenden Niederschlag oberflächennahe Entwässerungsrinnen der besonderen Art. Diese sind so dimensioniert und modifiziert, dass sie den Bemessungsregen der Park- und Fahrflächen sowohl behandeln als auch rückstaufrei ableiten können. Ein ausgeklügeltes, modulares Filtersystem ist in diesen speziellen Rinnen verborgen. Es reinigt dauerhaft zuverlässig das von Verkehrsflächen abfließende Regenwasser, in dem es Schadstoffe, wie z. B. Reifenabrieb und Verbrennungsrückstände, zurückhält. Das System ist besonders sicher und wartungsfreundlich, denn die Rinnen sind ständig einsehbar und leicht zu öffnen. Es können 20 m² vollversiegelte Fläche an einen Laufmeter angeschlossen werden.

Ingenieur Sinden hat den Behandlungsbedarf für die Einleitung ins Grundwasser nach DWA-M 153 ermittelt. „288 m der gewählten Linienentwässerung mit integriertem Filtersystem reichen dafür aus. Die hydraulische Bemessung mit dem Nachweis einer schadlosen Überflutung auf dem eigenen Grundstück haben wir nach DIN 1986-100 durchgeführt“, sagt der Fachingenieur. „Die maßgebliche Regenspende r(D,30) ist hier 315,2 l/s x ha.“ An der Basis des Systems befindet sich eine Betonschale in wasserdichter Ausführung der Nennweite 300 AS. Mit einer Belastungsklasse F 900 nach DIN EN 1433 ist sie für die Linienentwässerung auch auf öffentlichen Plätzen oder stark befahrenen Parkflächen, wie beim Lebensmittelmarkt in Rheinland-Pfalz, ideal geeignet. Planer können ohne große Abweichungen auf herkömmliche Art und Weise die Entwässerungsplanung konzipieren.

Optimiert für Verarbeiter

Birco empfiehlt seinen Kunden die einbaufertig gelieferte Variante „readyset“. Dabei wird das System schon komplett montiert mit Reinigungsmodulen und verschraubten Abdeckungen geliefert. Dieses Ergebnis von Beobachtungen bei der Ausführung vor Ort verbessert den Verlegeprozess auf der Baustelle. Gesetzt wird dann mit Verlegehaken von oben. Sitzt die Rinne, können die Belagsarbeiten folgen. Verarbeiter Immo Herbst rückblickend: „Der Einbau war einfach, das wirkt sich künftig auf die Kalkulation aus. Die Rinnenelemente wurden vom Hersteller verlegefertig auf die Baustelle geliefert. Das hat nicht nur Zeit und Arbeit, sondern auch Platz beim Liefern und Lagern gespart“.

Unterirdische Rigolentunnel

Nach Prüfung der bauaufsichtlichen Zulassungen durch die untere Wasserbehörde stand dem Gesamtsystem aus Sedimentation, Filtration und Versickerung nichts im Weg. Als Übergang von oben Richtung Grundwasser dient ein spezieller Schacht, an dem die unterirdisch installierten Rigolentunnel mit ihren großzügigen Hohlräumen angeschlossen sind. Mitgeführte Sedimente werden im ersten Rigolentunnel abgesetzt. Dessen Aufgabe ist das Auffangen des Spülstoßes zu Beginn eines Niederschlagsereignisses (first-flush) und das Sedimentieren der darin enthaltenen abfiltrierbaren Stoffe (AFS).

Dem Spülstoß nachfolgende große Regenwassermengen sind relativ sauber. Sie brauchen keine Behandlung und werden daher durch einen Bypass mit Überlaufschwelle den anderen Rigolentunneln direkt zur Versickerung zugeführt. Das Wasser verteilt sich durch die offene Bauweise im Gesamtsystem aus Tunneln und Schotter gleichmäßig.

Den Weg in Richtung Grundwasser findet das gesammelte saubere Regenwasser entsprechend der Schwerkraft durch die Schotterschicht und das Geotextil. Innerhalb der Produktpalette sind die Serien SC-160, SC-310, SC-740, MC-3500 und MC-4500 mit unterschiedlichen Kammergrößen erhältlich. Für den Einkaufsmarkt in Rheinland-Pfalz war Typ SC-740 am besten geeignet. Fachingenieur Sinden hatte zur Versickerung zwei Anlagen mit je 85 m³ und eine mit 63 m³ Speichervolumen errechnet. Das ergab sich aus den angeschlossenen, mit dem Abflussbeiwert multiplizierten Flächen, dem Durchlässigkeitsbeiwert des Bodens von kf=4 x 10-6 und der Regenspende r(D,2) von 163,40 l/s x ha bei 10 min Dauer.

Doppelt einfach: Leichter Einbau, seltene Wartung

Ein bis zwei Arbeitskräfte reichen aus, um die Elemente der Sickertunnel ohne Hilfsmittel zu bewegen. Sie werden platzsparend gestapelt auf Palette angeliefert, was die Logistik und Lagerung entsprechend minimiert. Konkret bedeutet das weniger LKW-Lieferungen als bei manch anderen Rigolensystemen, und das mindert die Emissionen. Zudem bleibt der benötigte Lagerplatz auf der Baustelle gering. Weitere Hilfe für die Verarbeiter: Ein Stecksystem ohne Clips oder Zusatzteile vereinfacht das Verlegen. Ebenso einfach verläuft der Anschluss von Zu- und Ableitungen: Der Rigolentunnel wird an der Endkappe in der passenden Nennweite angebohrt, die Rohrleitung eingeschoben. Konstruktive Details ermöglichen es, die Inspektion der Versickerungsanlage auf Schächte und Sedimentationstunnel (Isolator Row) zu beschränken.

Bei Inspektionen wird die Dicke der Sedimentationsschicht auf der Sohle der Isolator Row gemessen. Als erstes Inspektionsintervall werden 6 Monate empfohlen. Anschließend legen die Nutzer den Zeitpunkt der nächsten Reinigung selbst fest, ohne jedoch die maximal zulässigen Zeiträume nach DWA-A 138 zu ignorieren. Wartung und Reinigung müssen spätestens dann erfolgen, wenn das Sediment mehr als 70 mm beträgt. Das wird sehr lange dauern, denn der Stoffeintrag wird beim hier beschriebenen Projekt durch die vorgelagerte Reinigungsstufe der Linienentwässerung mit integriertem Filtersystem in den Behandlungsrinnen stark reduziert.

Bestehende Liegenschaften bei Nachverdichtung umrüsten?

Die Investition in eine solche Behandlungs- und Versickerungsanlage rechnet sich insbesondere dort, wo statt „grüner“ Mulden- und Flächenversickerung andere Nutzungen der Oberfläche Vorrang haben. Auch bei Immobilien, die noch Bestandsschutz haben und belastete Oberflächenabflüsse in den Kanal einleiten dürfen, ergibt sich nach Umstellung eine win-win-win-Situation für Betreiber, Kommune und Natur: Die mit Gebühr bzw. Entgelt belastete Ableitung zur Kläranlage entfällt. In Folge sinken die Betriebskosten solcher Liegenschaften und der natürliche Wasserhaushalt profitiert. Man könnte auch so argumentieren: Die vorgestellte dezentrale Niederschlagsentwässerung, insbesondere in verdichteten Siedlungsgebieten, ist eine sichere Ursachenbekämpfung nach dem Prinzip „Source-Control“, um der Überlastung der Kanalnetze bei starken Niederschlägen zu begegnen.

Kosten und Flächen sparend bauen

Mit dem Rigolentunnel, wie er in Mainz verbaut wurde, können Planer und Ausführende den natürlichen Wasserkreislauf wirkungsvoll wiederherstellen. Dieses System braucht im Gegensatz zu herkömmlichen Kiesrigolen wesentlich weniger Aushub. Im Vergleich zu Muldensystemen befindet sich das Speichervolumen unterirdisch, somit kann die Oberfläche anderweitig genutzt werden. Falls die Fläche darüber als Feuerwehr- oder LKW-Zufahrt dient, ist die Belastbarkeit der Tunnelkammern besonders wichtig. Diese sind für SLW 60 ausgelegt.

„Die maximale statische Leistung resultiert aus einer Kombination aus Gewölbe und Schotter der Siebung 16/56, mit dem das System aufgefüllt wird“, sagt Marian Dürrschnabel, Produktmanager bei Birco in Baden-Baden. „Dieses Verfüllmaterial wirkt lastabtragend und hat gleichzeitig ein hohes Speichervolumen in den Zwischenräumen. Neben dem offenen Speicher in den Tunneln erhöht sich das Gesamtvolumen durch die Hohlräume im Schotter erheblich.“ Ansonsten gilt wie immer: Allgemeine Hinweise für Planung, Dimensionierung und Bau von Versickerungsanlagen können dem Arbeitsblatt DWA-A 138 entnommen werden. Regenrückhalteräume werden im Arbeitsblatt DWA-A 117 geregelt. Die örtlichen Bestimmungen sind zusätzlich zu beachten.

Zusammenfassung

Einer der größten Lebensmittelmärkte in Rheinland-Pfalz reinigt und versickert Oberflächenwasser der Verkehrsflächen von Parkplatz und Anlieferung vollständig auf dem eigenen Grundstück. Zur Entlastung des Verarbeiters wurden vom Hersteller die erforderlichen Bauelemente fertig und vormontiert auf die Baustelle geliefert. Das Besondere dieser Form der Regenwasserbewirtschaftung ist, dass kein Platz für zusätzliche Anlagen an der Oberfläche geopfert wird, dass alle Komponenten aus einer Hand geliefert werden, dass die Genehmigungsplanung und die Tiefbaumaßnahmen unkompliziert sind und Inspektion bzw. Wartung mit wenig Aufwand in großen Zeitintervallen genügen – insgesamt gute Voraussetzungen für besonders niedrige Investitions- und Betriebskosten.

… und wenn Versickerung grundsätzlich nicht geht?

Die Erlaubnis der zuständigen Wasserbehörde für Versickerung ist nicht garantiert. Etwa in Wasserschutzgebieten, bei nicht durchlässigem Untergrund (z. B. Lehm), in Karstgebieten, bei Altlasten oder bei zu hohem Grundwasserstand muss aus Gründen der Sicherheit doch in einen Kanal eingeleitet werden. Aber nicht wie früher ohne konkrete Bedingung. Das Tiefbauamt oder der zuständige Kanalnetzbetreiber nennt in der Regel eine Begrenzung der pro Zeiteinheit erlaubten Einleit-Menge, um Überflutungen durch Rückstau bei Starkregen vorzubeugen.

Auch dafür hat Birco platzsparende Lösungen: Der Rigolentunnel wird in solchen Fällen allseitig mit einer dauerhaften verschweißten Folie abgedichtet. So entsteht ein Stauraum mit verzögerter Ableitung zur Kanalisation. Und eine statische Drossel mit Lochblende reguliert zuverlässig den Ablauf des zurück gehaltenen Regenwassers. Diese ist für die Inspektion leicht zugänglich in einem separaten Birco-Systemschacht untergebracht und auf den vorgeschriebenen Wert eingestellt. Alternativ wird, vor allem bei LAU-Anlagen von Verkehrsinfrastruktur, Logistik und Industrie, Bircomax-i verwendet. Diese Rinne hat die Eigenschaften einer Zisterne und natürlich die notwendige DIBt-Zulassung (Z-74.4-160). Sie kann bis zu 512 Liter pro laufenden Meter aufnehmen und entschärft so stärkste Niederschlagsereignisse. Für die schnelle Entwässerung von Flächen mit hoher Belastung, bis Klasse F 900.

Birco GmbH

www.birco.de

DIBt-Zulassung nun auch für Bircomassiv und Bircosir

Zwei weitere Birco-Schwerlastrinnen für die Bereiche Logistik und Industrie verfügen jetzt in neuer Bauform über die bauaufsichtliche Zulassung für den Einsatz in LAU-Anlagen (Lagern, Abfüllen und Umschlagen). Das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) hat der Bircomassiv die allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Nummer Z-74.4-182 und Bircosir in den Nennweiten 320, 420 und 520 die Nummer Z-74.4-181 erteilt. Dank einer besonders hochwertigen Betonrezeptur und einer fachmännisch abdichtbaren Fuge am Rinnenstoß erfüllen die Rinnen jetzt auch die Anforderungen des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG).

Die bauaufsichtliche Zulassung bestätigt, dass sie auch für den Einsatz bei WHG-Flächen geeignet sind und bringt Sicherheit für die Kunden. Zudem ermöglicht es einen Einbau ohne gesonderte Prüfungen, beschleunigt so den Freigabeprozess bei Behörden sowie Auftraggebern und schafft Sicherheit bei der Nutzung. Beide Produkte tragen das Birco-Qualitätssiegel Xtra: Damit erhalten Kunden hochwertige Qualität über die gesamte Prozesskette hinweg – von der Planung bis hin zu After-Sales-Services.

Bircomassiv: Widerstandsfähiges Rinnensystem mit Oberflächenschutz. Die Bauteile von Bircomassiv bestehen aus hochfestem Beton C 60/75 mit Bewehrung. Der Einbau als Typ I Rinne bis zur Belastungsklasse F ist ohne bauseitige Ummantelung möglich – das spart viel Aushub und gewährleistet außerdem einen schnellen Baufortschritt. Mehr Informationen: www.birco.de/massiv

Bircosir: Starke Entwässerungsleistung und hohe Belastbarkeit. Dank des Betonrinnenkörpers ist gemäß DIN EN 1433 der Einbau als Typ I Rinne bis zur Belastungsklasse D 400 bzw. der Einbau bei Typ M sogar bis zur Belastungsklasse F 900 möglich. Bei Tankstellen oder industriellen Anlagen stellt der Umgang mit Kraftstoffen wie AdBlue oder E10 für das System kein Problem dar. Mehr Informationen: www.birco.de/sir-grosse-NW

Projektdaten

Niederschlagsentwässerung

Objekt: Umbau und Erweiterung Lebensmittelmarkt, Rheinland-Pfalz

Dach- und Verkehrsfläche: 8.760 m² an Versickerungsrigolen angeschlossen

Genehmigungsplanung: Ingenieurbüro Sinden, Viernheim

Ausführungsplanung: Architekturbüro Müller + Huber, Oberkirch

Verarbeiter: Immo Herbst Garten- u. Landschaftsbau GmbH, Frankfurt

Regenwassersammlung und –behandlung

Behandlungsanlage: BIRCOpur® mit Substratfilter und Sedimentationsanlage, DIBt-Zulassung Nr. Z-84.2-10

Länge: 288 m

Rinnenmaterial, Dimension: Beton, NW 300 AS

Abdeckung Trapezabdeckung aus Guss
 

Regenwasserrückhaltung und -versickerung

Produkt: BIRCO Rigolentunnel von StormTech® Typ SC-740, DIBt-Zulassung Nr. Z-42.1525

Retentionsvolumen: 2 x 85 m³, 1 x 63 m³ in unterirdischen Rigolen

Tunnelmaterial, Verfüllmaterial: Polypropylen (PP), Schotter 16/56 mm

Befahrbarkeit: Schwerlast SLW 60 (nach DIN 1072, gültig bis 2003)

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