Spätestens mit den letzten sommerlichen Starkregenereignissen zeigte sich, dass städtische Kanalisationsnetze vermehrt nicht mehr im Stande sind, die anfallenden Wassermengen abzuleiten. Verstärkte Oberflächenabflüsse über unkontrollierte Fließwege können sodann zu lokalen Überflutungen mit teils verheerenden Schäden an Infrastruktur und Gebäuden führen. Neben der genannten Problematik machen uns im Sommer auch die zunehmenden Hitzebelastungen in urban geprägten Gebieten mit hoher Bebauungs- und Versiegelungsdichte zu schaffen. Um diesen Auswirkungen des Klimawandels zu begegnen, sind angepasste Entwässerungs- und Klimatisierungskonzepte für unsere Städte mit Maßnahmen für eine klimagerechte Stadtentwicklung gefragt. Im Bericht des Bundesinstituts für Bau-, Stadt-, und Raumforschung (BBSR) „Überflutungs- und Hitzevorsorge durch die Stadtentwicklung“ werden diese Maßnahmen als Schwammstadt- Prinzip bezeichnet. Dieses zielt darauf ab – so wie bei einem Schwamm – anfallendes Regenwasser in Städten lokal aufzunehmen und zu speichern, anstatt es lediglich zu kanalisieren und abzuleiten. Somit sollen Überflutungen bei Starkregenereignissen vermieden, das Stadtklima verbessert und die Gesundheit von Stadtbäumen gefördert werden. Eine gute Lösung zur Versickerung von Regenwasser auf befestigten Flächen bietet schon seit langer Zeit der Stuttgarter Sickerstein des Betonsteinherstellers Adolf Blatt aus Kirchheim am Neckar. Zahlreiche Beispiele zeigen, dass mit dem haufwerks- porigen Betonpflastersteinsystem Flächen nachhaltig und dauerhaft wasserdurchlässig gestaltet werden können, ohne dass es zu einem überhöhten Abfluss in den Kanal kommt.
Das Konzept der Schwammstadt beinhaltet Maßnahmen zur Klimaanpassung in Großstädten, die aus einer Kombination aus Rückhalt, Entsiegelung, Abkopplung, Versickerung und Verdunstung von Regenwasser bestehen. Dipl.-Ing. Heider Auner vom gleichnamigen Ingenieurbüro für Tiefbau aus Winnenden beschreibt, dass eine Befestigung mit dem Stuttgarter Sickerstein genau diese 5 Maßnahmen umfasst:
Stuttgarter Sickerstein hält Regenwasser zurück
„Die Retention von Niederschlägen gilt als übliche Maßnahme, um Spitzenabflüsse zu reduzieren. Auch bei der konventionellen Entwässerung von urbanen Gebieten werden als sogenannte End-of-pipe-Lösung Regenrückhaltebecken gebaut, die sowohl die Gewässer als auch die Kanalisation entlasten. In jedem Fall ist ein dezentraler Rückhalt direkt am Ort des Niederschlagswasseranfalls erforderlich. Nur so ist eine Minimierung der Risiken von Stark- und Extremereignissen möglich. Weil der Stuttgarter Sickerstein aus haufwerksporigem Beton gefertigt ist, werden die geforderten Werte für die Wasserdurchlässigkeit von 540 Litern pro Sekunde und Hektar nachweislich über einen Zeitraum von mindestens 10 Jahren leicht erfüllt; dies entspricht dem doppelten Bemessungsregen und bedeutet, dass es auch bei einem stärkeren Regenereignis kaum zu einem Oberflächenabfluss kommen wird“, so Auner.
Stuttgarter Sickerstein versickert deutlich mehr als verlangt
Auch eine Entsiegelung und eine Abkopplung wird durch eine Befestigung mit dem wasserdurchlässigen Steinsystem aus dem Hause Blatt realisiert: „Flächen, die auf diese Weise befestigt werden, gelten als entsiegelt und sind im Idealfall nicht an die Kanalisation angeschlossen“, fährt Auner fort. Wie der Name schon sagt, versickern die anfallenden Niederschläge durch den Stuttgarter Sickerstein in darunterliegende Tragschichten.
„Die DIN fordert lediglich eine Versickerungsleistung von 270 Litern pro Sekunde und Hektar. Da die Firma Blatt den Stein nach der WD-Richtlinie fertigt, liegt die Langzeit-Versickerungsleistung jedoch bei min. 540 Litern pro Sekunde und Hektar und damit deutlich über den geforderten Werten der Norm. In Verbindung mit einem System aus Mulden und Rigolen gelingt die Abflussreduzierung in der Regel so gut, dass sogar auch bei schlecht durchlässigen Böden auf einen Anschluss der Flächen an den Kanal verzichtet werden kann“, erklärt Auner.
Wasserdurchlässige Tragschichten als Voraussetzung
Bleiben derart befestigte Flächen aber auch dauerhaft wasserdurchlässig? Kritiker behaupten, dass durch Verschmutzungen schon nach kurzer Zeit keine Versickerung mehr möglich sei. Hierzu Heider Auner: „Selbst bei etwaig stärkeren Verschmutzungen der Oberfläche kann die Wasserdurchlässigkeit der Pflastersteine durch ein Spül-Saugverfahren komplett wiederhergestellt werden. Eine wichtige Voraussetzung für eine dauerhafte Versickerungsleistung ist aber, dass der Oberbau unter dem Pflaster wasserdurchlässig ist. Hier wird oft der Fehler gemacht, dass in die Tragschichten zu viele Feinanteile eingebracht werden. So führt z.B. ein hoher Kalkanteil dazu, dass sich die Tragschichten schnell verdichten und Wasser kaum noch versickern kann.
Statt der oft realisierten Schottertragschicht in einer Korngröße von 0/45 mm sollte daher besser auf ein Material in einer Körnung von 2/45 mm gesetzt werden, was nach ZTV SoB-StB 20 auch zulässig ist. Je nach Belastungssituation und Untergrund bietet es sich an, darüber eine Tragschicht aus Drainbeton oder Drainasphalt aufzubringen“, so Auner. Auch das Bettungs- und Fugenmaterial hat einen wichtigen Einfluss auf die dauerhafte Wasserdurchlässigkeit derartig befestigter Pflasterflächen. „Wir empfehlen einen kalkfreien 2/5er oder 2/8er Porphyr- oder Basaltsplitt mit einem SZ-Wert unter 18“, erklärt Auner. „Damit sich die Fugen auch gut füllen, sollte die Fuge stets doppelt so breit ausgeprägt sein, wie das größte Korn des Fugenmaterials.“
Ein großer Wasseranteil verdunstet über die Fläche
Auch zum letzten Vorteil des Schwammstadt- Konzepts – der Verdunstung – trägt eine Befestigung mit dem Stuttgarter Sickerstein bei: „Dadurch, dass Flächen, die mit diesem Pflastersystem befestigt sind, Regenwasser aufnehmen und wie in einem Rückhaltebecken speichern, werden hier auch erhebliche Mengen an Wasser wieder verdunstet, bevor diese in untere Schichten versickern oder abgeleitet werden“, erklärt Heider Auner. „Unsere Erfahrung zeigt, dass dies sogar bei den nur bedingt wasserdurchlässigen Löslehmböden, wie wir sie im Stuttgarter Raum häufig vorfinden, gut funktioniert. Die Verdunstung führt zu einem weiteren positiven Effekt: Dort, wo Wasser gespeichert und im Nachgang verdunstet wird, heizen sich Flächen unter Sonneneinstrahlung nicht ganz so schnell auf wie auf herkömmlichen Pflaster- oder Asphaltflächen“, so Auner.
Bereits seit etlichen Jahren und bei zahlreichen Objekten (z.B. S-Neckarpark, NBG Hohlgraben- äcker, Umfeld MB-Arena) beweisen Stuttgarter Sickersteine, dass unter ihrem Einsatz im Rahmen der Flächenbefestigung ein guter Beitrag zur Idee der Schwammstadt zu leisten ist. Die Art und Weise der Flächenbefestigung stellt im Konzept der Schwammstadt einen wichtigen Baustein dar. In Kombination mit weiteren Maßnahmen, wie z.B. Gründächern, Grünfassaden, Mulden- und Rigolensystemen, Tiefbeeten sowie einer geschickten Geländegestaltung, lässt sich das Konzept mit nachhaltiger Wirksamkeit umsetzen.
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