GalaBau-Wissen

Land unter - kein Hochwasserreport

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74. Folge: Unsere Serie für den Nachwuchs erläutert das wichtigste GaLaBau-Grundlagenwissen vom Abstecken bis zum Zaunbau: Diesmal geht es um das Thema Entwässerung von Erd- und Hochbauwerken.

Am Wasser scheiden sich im Garten- und Landschaftsbau die Geister. Auf der einen Seite steht da das Herz des Gärtners, der ohne Wasser ganz schlechte Karten bei der Pflege und Instandhaltung seiner Grünanlagen hat und auf der anderen Seite kämpft der Gestalter gegen das Wasser auf Baustellen, Wegen, Plätzen und an Bauwerken.

Hier soll beleuchtet werden, was man tun kann um Wasser in seine Bahnen zu zwingen. Sollte der nachstehende Artikel Interesse geweckt haben, findet man zusätzliche Infos in folgender Literatur: DIN 4124, DIN 1610, Lehr - Taschenbuch für den GaLaBau und viele andere.

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Junge Landschaft GaLaBau
Anordnung von Gräben Grafik: Uwe Bienert

Das Wasser kommt schon während der Baumaßnahme

Aus eben diesem Grund ist es wichtig schon während der Bauzeit auf ein zweckmäßiges "Wassermanagement" zu achten. Zwei wichtige Aufgaben müssen wir bei der Entwässerung unserer Baustelle im Auge behalten. Das wäre zum einen der Erhalt der kontinuierlichen Befahrbarkeit und auch Bearbeitbarkeit des Baugrundes und der auf ihm aufgelagerten Schichten um einen termingerechten Fertigstellungstermin des Bauprojektes nicht zu gefährden. Was für Wege und Plätze gilt, muss auch am Bauwerk (Mauer, Palisade usw.) umgesetzt werden, deshalb sollte man für die überflutungsfreie Baugrube etwas tun. Eingedrungenes Wasser kostet Zeit und die wiederum kostet Geld.

Was kann man tun?

Schon während der Bauzeit kann man durch überlegtes Anlegen von Wegestrukturen und deren Oberbau eine Entwässerung anstreben. Dabei ist es durchaus möglich schon durch ein seitlich geneigtes Planum den Abfluss des anfallenden Oberflächenwassers zu schaffen. Der nächste Schritt muss sein das Oberflächenwasser, aber auch das Sicker- und Schichtwasser aufzufangen und abzuleiten.

Erdplanums und die zu sichernde Auftragssohle werden dabei zweckmäßiger Weise mit in Planumshöhe angeordneten Gräben und Sickersträngen gesichert. Bei Böschungen sind diese Entwässerungsanlagen entweder am Böschungskopf zu installieren um das anfallende Oberflächenwasser abzuhalten oder am Böschungsfuß um Sicker- und Schichtwasser umzuleiten.

Bei sehr hohem Wasserangebot (hoher Grundwasserstand kombiniert mit viel anfallendem Sickerwasser) haben sich Tiefensickerschichten zur Dränung des Untergrundes bewährt.

Durch zusätzliche offene Wasserhaltung, was nichts anderes bedeutet als mit einer gezielten Korngrößenauswahl das Porenvolumen der einzubauenden Schichten zu minimieren und damit den Boden zu schließen (Wasserdicht zu machen). Dabei wird verhindert, dass Wasser eindringen kann und oberflächennah abgeführt werden muss. Wenn alle Stricke reißen ist die Grundwasserabsenkung, als geschlossene Wasserhaltung, das Mittel der Wahl.

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Anordnung von Sickereinrichtungen (1) Grafik: Uwe Bienert
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Anordnung von Sickereinrichtungen (2) Grafik: Uwe Bienert

Die Grundwasserabsenkung

Sie ist sicher umstritten, aber manchmal nicht zu umgehen. Anfallendes Grundwasser kann man mit verschiedenen Methoden zu Leibe rücken. Eine Absenkung des Grundwassers kann man erreichen indem man eine ausreichend tiefliegende Dränage einbaut.

Hat man damit keinen Erfolg kommen abhängig von der Zusammensetzung des Bodens Schwerkraftverfahren, Vakuumverfahren oder Elektroosmoseverfahren zum Einsatz. Unter Verwendung von verschiedenen Brunnen wird dann dem Wasser der Weg gezeigt. Bei einer Absenktiefe oder einer gestaffelten Absenkung kommen Flachbrunnen zum Einsatz. Die Wasserförderung wird durch an der Geländeoberfläche aufgestellte, selbstsaugende Kreiselpumpen durchgeführt. Die zu erwartende Absenktiefe liegt bei ca. 4,00 m.

Muss man tiefer absenken kommt man um Punktbrunnen, bei denen die Rohre der Spülfilteranlagen in den Boden eingespült werden, oder um Tiefenbrunnen mit ihren in Schächten eingelassenen Tauchpumpen nicht herum. Die Tiefe der Senkung hängt bei beiden Brunnen von der Leistungsfähigkeit der technischen Anlagen und der Pumpenleistung ab. Die Reichweite einer Grundwasserabsenkung ist abhängig von der Absenktiefe und dem Durchlässigkeitsbeiwert (genaue Berechnung siehe "Lehr - Taschenbuch für den Garten-, Landschafts- und Sportplatzbau" ISBN 978-3-8001-4949-0).

Alles hat ein Ende …, auch die Grundwasserabsenkung. Wichtig ist, dass man vor dem Beenden der Grundwasserabsenkung, also dem Abschalten der eingesetzten Pumpen für eine ausreichende Auftriebssicherheit des Bauwerkes, zum Beispiel mittels Regenwasserspeicher, sorgen muss, um die statische Sicherheit zu gewährleisten.

Für alle Entwässerungsmaßnahmen und die Ableitung des anfallenden Wassers gilt es die zuständigen Behörden zu kontaktieren und die Einleitung des Wassers in Vorfluter oder eine Grundwasserabsenkung zu legalisieren.

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Die Brunnenanlage Grafik: Uwe Bienert

Die Entwässerung von Erdbauwerken

Die Entwässerung von Erdbauwerken hat zwei Aufgaben - die Standfestigkeit der Böschung sichern und die dauerhafte Sicherung der Tragfähigkeit. Bei der Böschungssicherung kommt es darauf an Oberflächenwasser aus anliegenden Nebenflächen vor dem Böschungskopf oder am Fuß der Böschung mittels eines Grabens abzufangen.

Das anfallende Wasser wird durch verschiedene Anlagen aufgefangen:

  • Tiefensickerschicht: Diese Schicht wird bei hochliegenden Sichtwasserschichten vor dem Böschungskopf eingebaut und benötigt viel Baufreiheit.
  • Böschungssickerschicht: Eine Schicht, die bei Böschungen mit niedrigen Gefällen über die Fläche der gesamten Böschung das anfallende Oberflächenwasser versickert.
  • Sickerstützscheiben: Diese werden in der Fallrichtung der Böschung angeordnet und verringern somit die Rutschgefahr, weil das anfallende Wasser schnell mit dem entsprechenden Gefälle der Böschung entzogen wird und in den Vorfluter eingeleitet werden kann.
  • Sickerstrang (Kiesrigole). Hier wird über ein fischgrätenartig angeordnetes Netz von Rigolen Wasser schnell in den Vorfluter abgeleitet. Durch das große Porenvolumen entstehen hohe Fließgeschwindigkeiten und es kann eine große Wassermenge abgeführt werden.
  • undwasserabsenkung am Böschungsfuß oder über eine Böschungssickerschicht.

Die Sicherung der dauerhaften Tragfähigkeit des Planums eines Erdbauwerkes muss drei Maßnahmen einschließen. Es erfolgt eine Unterbrechung des aufsteigenden Kapillarwasserflusses, eine Absenkung des Grundwassers unter dem Planum durch eine Tiefensickerschicht und die Ableitung des Sickerwassers in Richtung des Vorfluters.

Die Entwässerung von Bauwerken (z. B. Mauern usw.)

Die Entwässerung eines Hochbauwerkes hat die Aufgabe das Bauwerk während seiner Nutzung zu sichern und das Bauwerk gegen Zerstörung durch Wasser zu schützen. Dabei gilt es Oberflächenwasser durch Abfanggräben fernzuhalten und alle im Wegebau üblichen Entwässerungsmaßnahmen zu treffen.

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Welche Pumpe für welchen Bodentyp? Grafik: Uwe Bienert

Sicker- und Schichtwasser wird durch rückwärtige Entwässerung und neben dem Bauwerk angeordnete tiefliegende Dränung (Flächendränung oder Ring- bzw. Strangdränung) vom Bauwerk ferngehalten.

Was ist für den Bau einer Sickereinrichtung zu beachten?

Sickereinrichtungen haben die Aufgabe im Boden anfallendes frei bewegliches Sicker-, Schicht- und Grundwasser aufzunehmen und abzutransportieren. Dabei erfolgt kein vollständiger Wasserentzug; das heißt Kapillar- und Haftwasser verbleiben im Boden. Des Weiteren soll Oberflächenwasser ferngehalten werden Sickereinrichtungen müssen so konstruiert sein, dass der kapillare Bruch zwischen Sickereinrichtung und entwässertem Boden vermieden wird. Ein Nichtbeachten würde eine Wasserbewegung erst nach Sättigung nach sich ziehen. Es darf auch nicht zur Verschlämmung der Sickereinrichtung durch Einschlämmen von Bodenteilchen des entwässerten Bodens kommen.

Anforderungen an die technischen Einrichtungen einer Sickereinrichtung:

  1. Sickerrohre besitzen einen Loch- bzw. Schlitzdurchmesser von 0,6 bis 0,8 mm. Die Nennweite hängt von der anfallenden Wassermenge ab, beträgt aber in der Regel bei glattwandigen Rohren > 80 mm, bei allen anderen > 100 mm. Das Gefälle der Sohle liegt bei >0,3 Prozent.
  2. Sickermaterial soll möglichst grobporig sein.
  3. Die Abdeckung der Sickerrohre ist mit bindigem Boden auszuführen um das Eindringen von Oberflächenwasser zu verhindern. Dabei ist eine Schichtdicke von > 20 cm anzustreben.
  4. Um die Funktion der Sickereinrichtung zu erhalten sollte beim Kornaufbau darauf geachtet werden, dass die Filterregeln in Richtung des abfließenden Wassers eingehalten werden. Unterstützen kann man diese Regelung noch durch einen mehrstufigen Einbau von Filterschichten oder die Nutzung von Filtervliesen. Die Filterschichten sollten eine Schichtdicke von 10 cm nicht unterschreiten.


Nächsten Monat lesen Sie : „Und dann tat sich ein Loch auf …“.

 Uwe Bienert
Autor

Landschaftsgärtner-Meister und Ausbilder

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