Machbarkeitsstudie zu Schwammstadt-Elementen
In den vergangenen Jahren wurde deutlich, dass durch die steigenden Temperaturen, die Zunahme von Extremwetterereignissen und weiteren klimatischen Veränderungen eine Anpassung der innerstädtischen Konzepte dringender wird. Um dem zu begegnen, wurde die IWR GmbH von der Stadt Böblingen beauftragt, eine Machbarkeitsstudie zur Umsetzung von Schwammstadt-Elementen im Rahmen einer Straßenraumumgestaltung durchzuführen.
Bei dem Prinzip der Schwammstadt soll Wasser – wie in einem Schwamm – lokal gespeichert bzw. aufgenommen und zeitverzögert wieder abgegeben werden. Die Abgabe des Wassers kann dabei sowohl über Versickerung als auch über Verdunstung erfolgen. Ziel ist es, durch dezentrale Niederschlagswasserbewirtschaftung in urbanen Räumen, eine Annäherung an den natürlichen Wasserkreislauf zu erreichen. Elemente einer Schwammstadt bieten dabei die Möglichkeit, einen Beitrag zur Anpassung an die Folgen des Klimawandels zu leisten und somit die Resilienz von Städten zu stärken.
Im Rahmen der Machbarkeitsstudie wurde von der IWR GmbH sowohl die technische als auch die räumliche Umsetzungsfähigkeit von ausgewählten Versickerungs- und Verdunstungselementen geprüft.
Versickerungselemente
Ein elementarer Bestandteil des natürlichen Wasserhaushalts und damit auch des Schwammstadt-Prinzips ist die Versickerung von Niederschlagswasser. Diese findet bei Elementen der Schwammstadt entweder direkt vor Ort, bspw. durch wasserdurchlässige Bodenbeläge, oder vermehrt durch dezentrale Versickerungselemente statt, denen Oberflächenwasser gezielt zugeleitet wird.
Durch die direkte oder ortsnahe Versickerung kann der Abfluss reduziert und damit Kanalisation und Kläranlage oder Vorfluter entlastet werden. Zudem wird das Wasser wieder zeitnah dem natürlichen Wasserkreislauf zugeführt.
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Versickerungsmulde:
In Versickerungsmulden wird Niederschlagswasser, welches von anstehenden abflusswirksamen Flächen zugeleitet wird, kurzzeitig in Geländevertiefungen zwischengespeichert. Von diesen versickert es nach und nach über die belebte Bodenzone in den Untergrund oder verdunstet an der Oberfläche und über die vorhandene Muldenbepflanzung (Abbildung 1). Bei nicht ausreichender Versickerungsfähigkeit des anstehenden Bodens oder bei beengten Platzverhältnissen können Versickerungsmulden zudem um Rigolen ergänzt werden (Abbildung 2). Die Rigole ist unterhalb der Mulde angeordnet und üblicherweise mit Kies, Kunststofffüllkörpern oder anderen Materialien gefüllt. Die Speisung der Rigole erfolgt durch die Versickerung des Regenwassers in der Mulde, sowie über einen Überlauf von der Mulde, falls deren Speichervolumen erschöpft ist.
Abbildung 1: Muldenversickerung
Abbildung 2: Muldenversickerung mit Rigole
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Tiefbeet:
Tiefbeete haben die gleiche Funktion wie Versickerungsmulden, jedoch wird die erforderliche Einstauhöhe durch eine bauliche Einfassung und eine leicht abgesenkte Oberfläche gewonnen. Durch den eingesparten Raum einer natürlichen Böschung, wie bei der Versickerungsmulde erforderlich, können Tiefbeete auf kleinerem Raum mehr Niederschlagswasser zwischenspeichern. Ebenso wie Versickerungsmulden können Tiefbeete bei unzureichenden Platzverhältnissen oder nicht ausreichender Versickerungsfähigkeit des Bodens durch Rigolen ergänzt werden.
Abbildung 3: Tiefbeet
Abbildung 4: Tiefbeet mit Rigole
Die Bemessung der Versickerungselemente erfolgte im Rahmen der Machbarkeitsstudie nach DWA-A 138 „Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser“. Da der betrachtete Bereich viele Baumstandorte beinhaltet, wurden zudem für die Bewertung der Machbarkeit Positionspapiere der deutschen Gartenamtsleiterkonferenz mit dem Schwerpunkt der Gesundheit von Stadtbäumen herangezogen.
Verdunstungselemente
Elemente der Verdunstung zielen darauf ab, den entstehenden natürlich kühlenden Effekt der Verdunstung für die Verbesserung des Mikroklimas zu nutzen und damit den vermehrten Effekt von sogenannten Hitzeinseln in Städten zu reduzieren. Gleichzeitig wird durch Elemente der Verdunstung der natürliche Wasserhaushalt gestärkt.
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Verdunstungsbecken / Verdunstungsbeet
Verdunstungsbecken bzw. Verdunstungsbeete sind äußerlich den Versickerungsbecken und -beeten sehr nah. Anders als bei diesen erfolgt nach der Passage der bepflanzten Bodenzone jedoch keine Versickerung in tiefere Bodenschichten, da Verdunstungsbecken bzw. -beete nach unten hin abgedichtet hergestellt werden. An die bepflanzte Bodenzone schließt somit ein unterirdischer Speicherraum an, welcher das zugeführte Niederschlagswasser zwischenspeichert und für Bepflanzung und Verdunstung, auch in trockenen Phasen, verfügbar macht. Verdunstungsbeete können sowohl natürlich, über ein Gefälle, als auch baulich eingefasst werden.
Abbildung 5: Verdunstungsbeet
Die Nutzung von Versickerungs- und Verdunstungselementen trägt dazu bei, den natürlichen Wasserkreislauf zu unterstützen und das Mikroklima in Städten zu verbessern. Diese Maßnahmen bieten eine vielversprechende Möglichkeit, Städte widerstandsfähiger gegen die Auswirkungen des Klimawandels zu machen und die Lebensqualität der Bewohner nachhaltig zu erhöhen.
Links zum Thema Schwammstadt: