Anpassung an den Klimawandel mit Mathematik und pfiffigen Ideen

Wasser – Pflanzen – Technik

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Erderwärmung, Dürre aber auch Starkregenereignisse und katastrophale Unwetter sind die Folge des menschengemachten Klimawandels durch übermäßige CO2- Emissionen seit mehr als 200 Jahren, mit Beginn der Industrialisierung. Diese Fakten sind in der Grünen Branche und in allen einschlägigen Fachkreisen längst als Tatsache anerkannt. Weil sich das kurzfristig aber nicht ändern lässt, ist die Anpassung an die neuen Verhältnisse eine Herausforderung. Doch bei der Planung und Realisierung von Freianlagen gibt es schon heute viele Werkzeuge für die Klimaanpassung, die einfach umzusetzen sind. So etwa offene Belagsflächen und der Umgang mit Regenwasser im Hinblick auf die "Schwammstadt".
Klimaanpassung Beläge und Pflaster
Bei einer Freianlage in Berlin „fransen“ die Betonpflastersteine (Hersteller: Rinn) zu den Seiten hin aus. Sie sind aber durch eine spezielle Unterkonstruktion lagestabil und befahrbar, bei größtmöglicher Begrünung. Foto: Hannes Joosten

Die Auswirkungen des Klimawandels sind inzwischen kaum noch zu übersehen und die Konsequenzen sind weltweit zu spüren. In vielen Ländern wird die Natur von extremen Wetterphänomenen heimgesucht, zum Schaden von Mensch und Umwelt. Starke Regenfälle führen zu verheerenden Überschwemmungen, wie etwa im Ahrtal 2021. So ist es enorm wichtig, den Umgang mit Regenwasser und die Möglichkeiten zur Entwässerung, Zurückhaltung (Retention) und vor allem zur Versickerung zu verbessern. Andererseits führen Dürren zum Absterben von Vegetation, was die klimatischen Bedingungen gerade in Großstädten noch dramatisch verschlechtert. Jetzt und in Zukunft muss es auch darauf ankommen, Wasser für Dürrezeiten aufzufangen und es dann für die Bewässerung einsetzen zu können. Ein intelligentes smartes Wassermanagement für den Klimawandel ist vielleicht noch nicht die Lösung schlechthin, aber ein wichtiges Handlungswerkzeug der Gegenwart und Zukunft.

Problemzone Stadt

Urbane Siedlungsräume, allen voran die Millionenstädte und ihre direkte Umgebung, haben sich in vielen Fällen durch einen hohen Versiegelungsgrad, zu wenig Grün und zu viel Wasserableitung an das Kanalnetz gleich mehrere Probleme zugleich geschaffen: Erhitzung, vor allem der Innenstädte, Trockenheit, absterbendes Grün und sinkende Grundwasserpegel. Mit Temperaturen von 5 bis teilweise 10°C über dem Level des Umlandes ist es im Hochsommer, wenn außerhalb der Städte im Klimawandel ohnehin schon 35 °C und mehr herrschen, nahezu unerträglich. Die Grundwasserreserven werden immer geringer, die Vegetation leidet.

Ziel aller Bemühungen im Bereich der Landschaftsarchitektur und des Garten- und Landschaftsbaus muss es daher sein, alle Niederschläge praktisch zu 100 Prozent zu versickern, dem Grundwasser zuzuführen und dessen Neubildung zu ermöglichen, oder es in technischen Einrichtungen wie etwa Zisternen zurückzuhalten. Die Pflanzungen der Freianlagen sollten möglichst aus solchen Reservoiren bewässert werden, um das kostbare Trinkwasser zu schonen. Begleitend zu all diesen Maßnahmen können Dächer und Fassaden begrünt werden, um so die Häuserschluchten der Städte zu kühlen. Noch immer passiert zu wenig, aus den verschiedensten Gründen, dabei lassen sich viele Dinge ganz einfach realisieren.

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Klimaanpassung Beläge und Pflaster
Im Kanton Basel-Stadt kam bei der Sanierung des Parks Claramatte ein heller wassergebundener Wegbelag zur Ausführung. Er reflektiert stark und versickert gut. Foto: Stabilizer2000 (CH)
Klimaanpassung Beläge und Pflaster
Parkplätze von Supermärkten (Bsp. in Dresden) können mithilfe von Betonkammersystemen fast komplett wasserdurchlässig gestaltet sein, inklusive großem Grünanteil (TTE® System). Foto: Hübner-Lee

Das Prinzip Versickerung

Viele Flächen müssen befestigt werden, da geht im engsten Sinn kein Weg dran vorbei. Ob der Hauszugang, die Pkw-Parkplätze, der Hof oder die Rangierfläche für Lkw eines Auslieferungslagers. Bei der Frage des "Wie?" gibt es aber viele Möglichkeiten. Ein wichtiger Schritt in die richtige Richtung ist die Verwendung von wasserdurchlässigen Belägen, etwa als Kammersystem mit Begrünung oder mit Splittverfüllung.

Schon mit 50 Prozent offenen Kammern können bei Normalregenspenden praktisch 100 Prozent des Niederschlags versickert werden. Wasserdurchlässige Betonbelagssysteme sind eine sehr umweltfreundliche Alternative zu herkömmlich versiegelten Beton- oder Asphaltflächen, da sie das Regenwasser auf natürliche Weise ableiten. Es gibt eine Vielzahl von wasserdurchlässigen Belagssystemen, darunter Betonpflastersteine mit Abstandsnocken für breite Fugen, offene Kammersysteme (Diagonalwaben, Quadratöffnungen, Streifensysteme) oder Betonplatten mit breiten Fugen. Die offenen Bereiche können durch Einsaat mit Gras/Rasen, oder etwa Sedumsprossen begrünt werden. Sie tragen so zum Prinzip "Mehr-Grün-statt-Grau" bei.

Wasserdurchlässige Beläge können auch aus recyceltem Hartkunststoff hergestellt werden. Die Kammern bleiben offen für eine Begrünung mit Rasen, können aber auch mit Splitt verfüllt oder ausgepflastert werden, bei ausreichend großen Fugen. Alle Möglichkeiten erlauben einen direkten hohen Versickerungsgrad vor Ort. Hinzu kommt eine gewisse Reinigung durch die Filtration und die Funktion des Belags mit Unterbau als Retentionsraum.

Einen Beitrag zum Klimaschutz leisten auch Pflastersteine, die in der Herstellung mit deutlich weniger oder gar keinem Zement mehr auskommen und so den CO2-Ausstoß signifikant verringern. Andere Pflastersteine können so offenporig hergestellt werden, dass sie in sich wasserdurchlässig sind. Auch befestigte und befahrbare Flächen können somit einen Beitrag zur Klimaresilienz leisten.

Fast unversiegelt

Das älteste System sind jedoch die wassergebundenen Wegedecken mit einer feinen Kiesabstreuung etwa in Beige, Hellgrau oder anderen Farben. Diese Materialien ermöglichen, dass das Wasser durch die Oberfläche direkt in den Boden versickern kann, anstatt in Abwasserkanäle oder Flüsse geleitet zu werden. Bei Starkregen, wenn es nicht mehr komplett einsickern kann, fließt es seitlich ab in Rasen- oder Grünflächen beziehungsweise in eine wegebegleitende Sickermulde. Das Wasser bleibt im Kreislauf, wodurch das Risiko von Überschwemmungen reduziert und das Grundwasser auf natürliche Weise aufgefüllt wird – die Idee der "Schwammstadt".

Ein weiterer, nicht unerheblicher Vorteil von wasserdurchlässigen Belägen insgesamt ist ihre Fähigkeit, die Hitzeentwicklung in Städten zu reduzieren. Herkömmliche Beton- und Asphaltbeläge speichern die Wärme tagsüber und geben sie abends langsam wieder ab, was zum bekannten Wärmeinseleffekt führt.

Die innerstädtischen Temperaturen liegen dort um 10 °C (bis 15 °C und mehr) höher, als über anderen, insbesondere grünen Flächen, was eine enorme Belastung für Mensch und Umwelt darstellt. Stadtbäume und innerstädtische Grünflächen leiden und vertrocknen im schlechtesten Fall. Wasserdurchlässige Beläge hingegen haben eine kühlende Wirkung und tragen somit auch zur Verbesserung des Stadtklimas bei.

Klimaanpassung Beläge und Pflaster
Der Betonsteinbelag im Schmetterlingsgarten Essen ist lt. Hersteller zu 100 Prozent frei von energieintensivem Zement. Je weniger davon gebraucht wird, desto klimafreundlicher sind die Steine. Bei der EcoTerra®-Technologie sinkt die rohstoffbedingte CO2-Emission um bis zu 75 Prozent / m². Foto: Metten Stein+Design
Klimaanpassung Beläge und Pflaster
Die Uferpromenade in der Gemeinde Meilen am Zürichsee ist nicht asphaltiert oder gepflastert, sondern mit Splitt offen und versickerungsfähig gestaltet. Foto: Stabilizer2000 (CH)

Entwässerung die "mitdenkt"

Jahrzehnte lang haben die Hochschulen gelehrt, wie befestigte Flächen mit Punktabläufen und langen Rinnen möglichst rasch entwässert werden. Es wurde mit Abflussbeiwerten und einer normierten Regenspende gerechnet und schließlich ermittelt, welche Wassermengen an den Kanal anzuschließen sind.

Die Zeiten haben sich geändert. Primär soll, nein muss nun heute Wasser versickert werden, überschüssige Mengen, etwa bei Gewittern und Starkregen fließen zwar in Rinnen oder Punktabläufe. Doch auch dort gibt es weitere Möglichkeiten, mit dem aufgefangenen Wasser umzugehen. So bieten einige Hersteller erste Reinigungsstufen innerhalb der Rinne an, um etwa Reifenabrieb, Staub, Schmutz und Schadstoffe abzutrennen. Solche Filtersubstratrinnen dienen direkt zur Regenwasserbehandlung. Im Anschluss kann das Wasser zum Beispiel in einer Zisterne aus Beton oder Kunststoff aufgefangen und zur Bewässerung von Grün genutzt werden.

Eine andere Möglichkeit ist es, die Rinnen so groß, breit und tief herzustellen, dass sie selbst schon zum Retentionsraum werden. Ein Hersteller ermöglicht damit "maximale Retention bei maximaler Stabilität". Die Rinne mit einem enormen Rückhaltevolumen von bis zu 512 l/lfm nimmt Wasser als Sofortspeicher auf und meistert dabei selbst höchste Belastungen. Das Produkt ist vor allem für große Flächen, Logistikzentralen, Flughäfen und den Straßenverkehr geeignet. Auch auf diese Art kann man den Herausforderungen des Klimawandels optimal begegnen.

Verlangsamung durch Retention

Wasser auffangen und/oder zurückhalten ist aber ein uraltes Prinzip. Schon die alten Römer bauten Zisternen, um sie bei Regen zu füllen und bei Trockenheit daraus Wasser zu entnehmen. Zisternen (lat. cisterna = Kiste, Wasserbehälter) ist in der Regel ein unterirdischer oder abgedeckter Sammelbehälter für Trink- oder Brauchwasser. Auch viele Gartenbesitzer entnehmen von einem Fallrohr am Haus mit einer umklappbaren Zunge oder vom Dach der Gartenlaube das Regenwasser und sammeln es in einer Tonne. Wenn es danach wieder heiß und trocken ist, wird damit bewässert.

Noch relativ neu sind Retentionselemente aus Kunststoff, die unterirdisch, auch unter befahrenen Flächen eingebaut werden können. Sie bieten ein maximales Hohlraumvolumen zur Wasserzwischenspeicherung im Untergrund und sind nach Einbau mit Vliesummantelung und Bodenüberdeckung sogar für Lkw befahrbar (30 t, bis SLW 60). Zur Aufnahme großer Mengen wird das Oberflächenwasser über Rinnen und Abläufe in kurzer Zeit eingeleitet. Es versickert dann zeitverzögert innerhalb der Hohlräume und wird so wieder dem Grundwasser zugeführt.

Klimaanpassung Beläge und Pflaster
Der Kreislauf des Wassers, wie er auch für Städte gilt. Den Unterschied machen das Grün, vor allem Bäume und die Art der offenen oder dichten Beläge. Temperatur und Wasserhaushalt lassen sich durch Gestaltung beeinflussen. Foto: Stabilizer2000 (CH)

"Grünmulden" mit Schadstofffilter

Zum modernen Regenwassermanagement gehört neben dem Zurückhalten aber auch die effektive Behandlung von Niederschlägen, um das Grundwasser vor der Verunreinigung mit Schadstoffen zu schützen. So ist einerseits die Versickerung an Ort und Stelle zum Gebot der Stunde geworden. Kanalsysteme und Kläranlagen benötigen Entlastung oder müssen erst gar nicht mehr gebaut werden. Oberflächenwasser muss dann für die Versickerung in geeignete Systeme geleitet werden.

Andererseits kommt es aber auch darauf an, Schadstoffe die mit dem Niederschlagswasser abtransportiert werden, vor dem Versickern aufzufangen und dauerhaft zurückzuhalten. Eine Möglichkeit zur Versickerung sind "Grünmulden", die zugleich das Wasser reinigen. Grünmulden sind flache begrünte Geländevertiefungen, in denen Niederschlagswasser gesammelt und zwischengespeichert wird. Damit kann es teilweise verdunsten oder vor Ort versickern. Voraussetzung dafür ist die Reinigung von Schadstoffen, wie etwa Schwermetallen.

Möglich wird dies durch den Einbau eines technischen Filters für Grünmulden als wirksame Lösung. Insbesondere bei Bauvorhaben, bei denen ausreichend Raum zur Verfügung steht, wird diese Lösung häufig favorisiert, etwa bei großen Logistikzentren mit ausreichend Platz am Rand oder im Übergang zur Landschaft. Grünmulden stellen als bewachsene Fläche ein naturnahes Areal dar, auch als Lebensraum für Insekten und kleine Lebewesen. Sie sind als Unterbrechung von versiegelten Bereichen zudem optisch ansprechend.

Eine Grünmulde benötigt relativ wenig Pflege: Bei Bedarf muss sie gereinigt werden, Laub, Äste oder Unrat sind zu entfernen. Die Fläche muss mindestens einmal im Jahr gemäht und Ablagerungen an den Einläufen oder in der Beckensohle sollten beseitigt werden. Bei erwartetem Eintrag von Schadstoffen aus den angrenzenden Flächen soll regelmäßig deren Konzentration und Eindringtiefe in die Bodenschichten überprüft werden.

Klimaanpassung Beläge und Pflaster
Unterirdisch verbaute und mit Vlies und Folie geschützte Retentionselemente wie "Stormbrixx" ... Foto: Aco
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... oder "Rainblock" (rechts, vor Verfüllung) unter Rasen, Pflaster oder anderen Flächen bieten ein sehr großes Rückstauvolumen bei Gewittern und Starkregenereignissen. Foto: Birco
Klimaanpassung Beläge und Pflaster
Grünmulden zum Versickern können dort eingesetzt werden, wo genügend Platz ist. Aufgefangenes Niederschlagswasser verdunstet und versickert zugleich. Schadstofffilter helfen, Gifte aus dem Kreislauf zu entfernen. Foto: Hauraton°

Weltwassertag für Klimaresilienz

Seit 1993 begehen die Vereinten Nationen (seit 2003 von UN-water organisiert) am 22. März den Weltwassertag. Zum 30. Jubiläum 2023 gab es zahlreiche Veranstaltungen und Aktionen, um auf Aspekte wie die Wasserkrise als Folge von Dürre, die Trinkwasserproblematik oder das Recht auf Zugang zu sauberem Wasser hinzuweisen. Auch der Garten- und Landschaftsbau nahm diesen besonderen Tag zum Anlass, um auf den Umgang mit Wasser in der Grünen Branche aufmerksam zu machen.

Die MALL GmbH aus Donaueschingen veranstaltete zum Weltwassertag am 22. März 2023 die Fachtagung "Regenwasser in der Stadt". Dabei ging es neben Schadensfragen und versicherungsrechtlichen Aspekten vor allem um das Ziel der "Schwammstadt", um mehr Möglichkeiten zur Dachbegrünung, versickerungsfähige Pflasterbeläge oder um nachhaltige Linienentwässerung. Ziel der Tagung war es, für resiliente und lebendige Städte im Klimawandel einzutreten und einen neuen verbesserten Umgang mit Regenwasser zu bewerben. Das Bewusstsein ist also vorhanden und Lösungsmöglichkeiten gibt es viele. Sie müssen nur angewandt werden.


Weitere Informationen:

Wasserdurchlässige Beläge:

www.huebner-lee.de
www.kronimus.de
www.metten.de
www.rinn.net
www.stabilizer2000.com

Entwässerung/Retention/Zisternen:

www.aco-tiefbau.de
www.birco.de
www.hauraton.com

Weltwassertag und Vorträge:

www.mall.info
www.regenwasser-in-der-stadt.de

Dipl.-Ing.(FH) Thomas Herrgen
Autor

Landschaftsarchitekt

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