Versickerungsrigolen mit Vorbehandlung des Regenwassers im Untergrund
Nicht nur bei Neubau, auch bei Umbau und Modernisierung ist die Baugenehmigung abhängig von einer Entwässerungsplanung gemäß den aktuellen Technischen Regeln und Verordnungen. Das Entkoppeln von Schmutz- und Regenwasser gehört ebenso dazu wie das Behandeln des Regenwassers vor der Versickerung. Sind oberflächige Sickermulden nicht zulässig oder fehlt der Platz dafür, kommen unterirdische Alternativen zum Einsatz. Befahrbar und einfach in der Wartung sind Anlagen aus Beton, die traditionell von Tiefbauunternehmen versetzt werden.
Das ehemalige Bahnbetriebswagenwerk in Freiburg/Breisgauwurde zwischen 1903 und 1905 erbaut, ab 2011 aufwändig saniert. Der "Kreativpark" mit attraktiven Büroflächen, eine Gastronomie und ein Softwareunternehmen finden im denkmalgeschützten Gebäudeensemble eineneue Heimat. Rolf Linsenmeier von Aqua-Technik Freiburg ist hier Mieter. Er hat mit seinem Büro für Bauwesen und Verfahrenstechnik unter anderem die Entwässerung inklusive Versickerung dieses Objekts geplant. Linsenmeier war auch für die Objektüberwachung zuständig. "Hof- und Dachflächen wurden bislang über den öffentlichen Kanal entwässert. Auflage der Genehmigungsbehörde war, das Regenwasser des gesamten Areals vorOrt zu versickern", erklärt der Ingenieur. "Als Voraussetzung dafür mussten die alten Schmutzwasser- und Regenwasserleitungenentkoppelt werden."
Aufgrund der großen Dach- und Hofflächensowie der langen Leitungswege wurde die Versickerung mit Vorbehandlung auf zwei Anlagen verteilt, eine nördlich und einesüdlich des Gebäudes – die im Norden mit drei, die im Süden mit zwei Rigolensträngen. Die Bauherrschaft entschied sich wegen der Stabilität und Belastbarkeit bewusst für das Material Beton. Und weil die fünf Rigolen mit insgesamt 52 Tunnelelementen aus Stahlbeton-Fertigteilen zur Inspektion bei Bedarf begehbar sind.
Alternative Vorbehandlung
Versickerung bedeutet immer eine Einleitung ins Grundwasser. Als größter Trinkwasserspeicher genießt der Grundwasserkörper einen besonderen Schutz. Wasser, das von Oberflächen abgeleitet wird und versickert werden soll, ist daher fast immer vorzubehandeln.Verschiedene Stufen der Vorbehandlung sind möglich:
- Absetzschacht mit anschließender Teilsickerleitung innerhalb der Tunnelelemente als einfachste Vorbehandlungsoption
- Mechanische Vorbehandlungsstufen wie die Sedimentationsanlagen der Baureihe ViaSed und die Lamellenklärer der Baureihe ViaTub
- Regenklärbecken ohne Dauerstau nach DWA-M 176, z. B. Lamellenklärer ViaKan
- Bauaufsichtlich zugelassene Substratfilter der Baureihe ViaPlus
- Oberirdische belebte Bodenzone wie bei der Versickerungsanlage für Verkehrsflächen, System Innodrain
Künstliche Höhle, mit SLW 60 befahrbar
Cavi ist lateinisch, der Plural von Cavum, und bedeutet Ummantelung, Höhlung.
Sickertunnel CaviLine sind als Gesamtanlage beliebig erweiterbar. Vorteilhaft für den Baufortschritt sind die herstellerseitige Regelstatik des Sickertunnels und die termingerechte Lieferung. Das erleichtert die Arbeit für Planer, Bauleiter und Ausführungsbetrieb vor Ort. In der Folge sind die Kosten der Investition geringer als bei vergleichbaren unterirdischen Varianten. Die spätere Wartung beschränkt sich, obwohl die Sickertunnel zugänglich und innen begehbar sind, auf den Filterschacht. Das verringert die Betriebskosten. Und eine Beanspruchung des Oberbodens als Filtermedium für Schadstoffe, wie bei Sickermulden üblich, findet nicht statt. Mall-Sickertunnel der Baureihe CaviLine bestehen aus Stahlbeton und sind damit stabile, platzsparende und kostengünstige Lösungen zur unterirdischen Versickerung von Regenwasser
Unterirdischer Substratfilter ViaPlus
Wie bei Einkaufszentren und innerstädtischen Geschäftshäusern war im speziellen Fall Lokhalle Freiburg für oberflächig angelegte Sickermulden mit Oberboden und Bewuchs nicht genügend Platz vorhanden.
Nach Angabe der Betreiber wird die komplette Oberfläche als Parkplatz für Kunden, Lieferanten und Mitarbeiter sowie als Zufahrt benötigt. Genau für solche Situationen wurden Filterschächte entwickelt, mit denen Regenabflüsse von Dach- und Verkehrsflächen unterirdisch gereinigt werden können. Haben die Produkte eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt), dann werden sie von der unteren Wasserbehörde als geeignet anerkannt. In diese Kategorie gehört der Mall-Substratfilter ViaPlus. Für insgesamt 10.213 m² abflusswirksamer Fläche (Au) sind vier Substratfilter des Typs ViaPlus 3000 erforderlich, da jeder auf den Anschluss von maximal 3.000 m² ausgelegt ist. Sie wurden zwischen den Dach- und Hofflächen einerseits und den fünf unterirdischen Rigolensträngen andererseits eingebaut.
Substratfilter machen auch Mikroplastik dingfest
Weltweit verteilt belastet Mikroplastik Luft, Boden und Wasser. Bei der Suche nach dessen Herkunft gerät Reifenabrieb in den Fokus. Der Regenabfluss von Straßen, Parkplätzen, Industrie- und Gewerbeflächen bietet die Möglichkeit, einiges davon zurückzuhalten, z. B. durch Substratfilter.
ViaPlus-Anlagen haben einen eigenen Sedimentationsraum vor dem Filter- und Adsorptionselement. Sie sind speziell auf den Rückhalt von abfiltrierbaren Stoffen wie Reifenabrieb, aber auch von Schwermetallen und Mineralölkohlenwasserstoffen ausgelegt, sind vom Deutschen Institut für Bautechnik auf Leistung und Umweltverträglichkeit geprüft und haben eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung für die direkte Versickerung des Regenwasserablaufs von stark verschmutzten Verkehrsflächen. Diese Behandlungsmethode ist ebenfalls geeignet, wenn die Ableitung des Regenwassers in Oberflächengewässer erfolgt.
Das Filtermaterial besteht aus einem mineralischen Substrat. Es kann Schwermetalle binden, aber auch mineralische Kohlenwasserstoffe und kleinste Partikel wie z. B. Mikroplastik von Reifenabrieb – alles Stoffe, die eher von den Hofflächen, weniger von den Dachflächen in relevanten Mengen zu erwarten sind. "Trotzdem die richtige Entscheidung, auch das geringer verschmutzte Dachwasser von 6.500 m² abflusswirksamer Fläche (Au) gleich wie den Oberflächenabfluss von 3.713 m² Hoffläche zu behandeln", meint Dipl.-Ing. Stephan Klemens, Entwicklungsleiter des Herstellers Mall. "Ist laut DIBt-Zulassung das Filtersubstrat bei extremer Beanspruchung durch Regenabfluss von stark frequentierten Verkehrsflächen nach vier Jahren zu wechseln, so kann es bei der Lokhalle Freiburg wegen geringerer Schadstoffbelastung um ein Vielfaches länger genutzt werden".
Betrieb und Wartung ViaPlus
Ein Betriebsbuch für die Bauherrschaft zum Nachweis ausgeführter Wartungen gehört zum Lieferumfang solcher Filter bei Mall. Es enthält die Betriebs- und Wartungsanleitung, die Zyklen der Wartung (12 Monate) und Eigenkontrollen (3 Monate) sowie Formulare zur Betriebsdokumentation. Ein korrekt geführtes Buch dient als Nachweis des ordnungsgemäßen Betriebs in Bezug auf Durchsatz und Stoffrückhalt gegenüber der Wasserbehörde. Falls der Betreiber keine sachkundige bzw. eingewiesene Person für die genannten Tätigkeiten stellt, kann er Mall mit dieser Dienstleistung beauftragen.
Beim Fachkongress für Tiefbau am 13. Juni 2018 in Kassel wurde die Mall GmbH mit dem 2. Platz in der Kategorie "Höchste Service-Qualität" ausgezeichnet. Ein Fachmagazin für Tiefbau, Straßenbau und GaLaBau hatte zuvor seine Leser und eine Expertenkommission gefragt, welcher Hersteller den besten Service auf der Baustelle bietet. "Diese Spitzenplatzierung im Bereich Service freut uns sehr", meint Klemens. "Nach unserer Überzeugung reicht es nicht mehr aus, nur hochwertige Anlagen zu bauen. Die professionelle Betreuung unserer Kunden erfordert auch, alle während des Betriebs anfallenden Dienstleistungen aus einer Hand und mit eigenen Service-Fachleuten anzubieten".
Unterirdischer Sickertunnel CaviLine
Das unterirdische Rigolensystem aus Stahlbetonhalbschalen dient der Versickerung von Regenwasser. Es besteht bei der Lokhalle in Freiburg aus 52 vorgefertigten Tunnel-Teilen mit je 2,50 m Länge, 2,70 m Breite und 1,25 m lichter Höhe. Das Stauvolumen wird nach dem Arbeitsblatt DWA-A 138 ermittelt.
Dafür sind zwei Faktoren entscheidend: Einerseits die im Verlauf eines Starkregens anfallende Wassermenge laut den lokalen Starkregendaten aus dem KOSTRA-Atlas des Deutschen Wetterdienstes DWD. Andererseits die Wassermenge, die über die Sickerfläche abgeleitet werden kann. Hierbei ist die Sickergeschwindigkeit im anstehenden Boden, der kf-Wert, entscheidend. Das erforderliche Rigolenvolumen ergibt sich aus der Differenz von Niederschlags- und Versickerungsvolumen bei vorgegebener Jährlichkeit des Regenereignisses.
Modulartig aneinandergereiht werden die Elemente direkt auf ca. 15 cm sickerfähigen Kiessand oder auf Split 2/8 mm gesetzt. Bevor die Verfüllung beginnt, wird die gerundete Oberseite des Tunnels an den Elementstößen mit Geotextil abgedeckt, der Domschacht für den Einstieg bis zur Geländehöhe aufgesetzt und die Zulaufleitung vom Filterschacht zum Sickertunnel verlegt. Bei der Lokhalle Freiburg liegen die Sickeranlagen tiefer als von der Mindest-Überdeckung zur Befahrbarkeit her nötig. Das liegt an Länge und Gefälle der Leitungen, die das Regenwasser zuführen. Der Hersteller gibt aus statischen Gründen vor, bei mehr als drei Meter Tiefe der Tunnelsohle Streifenfundamente einzubauen. Das war bei den beiden Rigolensträngen der Sickeranlage Süd mit einer Tiefe von 3,55 m erforderlich, bei den drei Strängen der Anlage Nord mit 2,65 m nicht.
Bauweise und Inspektion CaviLine
Laut Herstellerangaben ist das Besondere und der Grund zur Entwicklung dieses im Jahr 2020 neu auf den Markt gekommenen Produktes CaviLine seine flache Bauform und die Befahrbarkeit, auch bei oberflächennahem Einbau mit geringer Überdeckung. Die zylindrischen, liegenden Halbschalen ergeben ein sehr gutes Verhältnis zwischen Hohlkörpervolumen und Sickerfläche. Das bedeutet günstige Baukosten. In Kombination mit Behandlungsanlagen, wie z. B. ViaPlus, eignen sich solche Sickertunnel als "Linienentwässerung" von Dach- und Verkehrsflächen. Sie könnten sogar wie Kanäle unmittelbar und in beliebiger Länge unter Straßen eingebaut werden – und das mit relativ geringer Überdeckung, also mit wenig Aushub nahe an der Oberfläche.
Hohlkörperrigolen des Typs CaviLine haben gegenüber den gebräuchlichen Füllkörperrigolen Vorteile durch den Werkstoff Stahlbeton. Sie sind statisch bestimmt, standsicher, bis SLW 60 belastbar und kommen auch bei großen Hohlräumen ohne innere Aussteifungen aus. Die Innenhöhe von 1,25 m gilt nach der Definition der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) als "begehbar". Die Inspektion ist damit unkompliziert, braucht keine spezielle technische Ausrüstung, keine Kamerabefahrung. Der Einstieg, falls nötig, erfolgt durch den Domschacht. Nicht erforderlich ist eine regelmäßige Wartung der Sickertunnel, sie beschränkt sich auf den Filterschacht
Projektdaten allgemein
Lokhalle Freiburg: Paul-Ehrlich-Str. 5-13, 79106 Freiburg
Bauherrschaft: Eigentümergemeinschaft Lokhalle Freiburg
Abflusswirksame Fläche (Au) gesamt: 10.213 m²
Anteil Dachfläche: 6.500 m²
Anteil Hoffläche: 3.713 m²
Projektdaten Versickerungstechnik
Planung: Aqua-Technik, Freiburg
Aushub und Verfüllen: Forst Schmieder GmbH, Glottertal
Versetzen und Montage: Denkmalschutz und Bauservice Baden GmbH, Freiburg
Bemessung, Herstellung und Lieferung: Mall GmbH, Donaueschingen
Einzugsfläche Nordseite, Dach/Hof: Au=5.516 m²
Anlagentyp Nordseite: Mall-Versickerungstunnel CaviLine 25-3-8, bestehend aus 3 Rigolensträngen mit insgesamt, 18 Tunnel- und 6 Tunnelend-Elementen sowie zwei Mall-Substratfiltern ViaPlus 3000
Einzugsfläche Südseite, Dach/Hof: Au=4.697 m²
Anlagentyp Südseite: Mall-Versickerungstunnel CaviLine 25-2-14, bestehend aus 2 Rigolensträngen mit insgesamt, 24 Tunnel- und 4 Tunnelend-Elementen sowie zwei Mall-Substratfiltern ViaPlus 3000
Ausführung: Juli 2020
Weitere Informationen
- Ratgeber Regenwasser. Für Kommunen und Planungsbüros. Rückhalten, Nutzen, Versickern und Behandeln von Regenwasser im Siedlungsgebiet. (Hrsg.:) Mall GmbH, Donaueschingen, 8. Auflage, 2022.
- Regenwasserbewirtschaftung und Niederschlagswasserbehandlung, Planerhandbuch. (Hrsg.:) Mall GmbH, Donaueschingen, 2022.
- www.mall.info/produkte/regenwasserbewirtschaftung
