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A-5.1 Regenwasserversickerung
A-5.1.1 Versickerungsanlagen
Die Versickerung von Niederschlägen in den Boden und Untergrund ist ein natürlicher Vorgang. Durch Versickerungsanlagen wird dieser natürliche Vorgang gezielt beeinflusst. Deshalb wird häufig auch von einer "gezielten Versickerung" oder "entwässerungstechnischen Versickerung" des Niederschlagsabflusses gesprochen.
Nach der technischen Ausführung lassen sich unterscheiden:
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Flächenversickerung
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Muldenversickerung
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Rohr- und Rigolenversickerung
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Schachtversickerung
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Mulden-Rigolen-System
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Beckenversickerung
Die Kombination einzelner Arten ist möglich und ggf. sinnvoll. Die einzelnen Anlagen werden auch nach folgenden Kriterien charakterisiert:
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zentrale, semizentrale, dezentrale Versickerung
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Grad der Speicherfähigkeit
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hydraulische Belastung
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ober- und unterirdische Versickerung.
Bei der Beschäftigung mit dem Thema Versickerung sollten folgende Publikationen beachtet werden:
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Arbeitsblatt DWA-A 138: Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser. DWA Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V., Apr. 2005
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Merkblatt DWA-M 153: Handlungsempfehlungen zum Umgang mit Regenwasser. DWA Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V., Aug. 2007
Darüber hinaus gibt es diverse länderspezifische Merkblätter oder Ausführungsverordnungen.
Flächenversickerung
Die Flächenversickerung erfolgt i. d. R. durch bewachsenen Boden auf Rasenflächen oder unbefestigten Randstreifen von undurchlässigen oder teildurchlässigen Terrassen-, Hof- und Verkehrsflächen. Die Flächenversickerung kommt der natürlichen Versickerung am nächsten.
Im Gegensatz zu bisher üblichen Konventionen werden durchlässig befestigte Oberflächen, z. B. Pflasterungen mit aufgeweiteten Fugen, grundsätzlich nicht mehr als Anlagen der Flächenversickerung angesehen. Hinsichtlich der Versickerungsfähigkeit unterliegen wasserdurchlässige Pflaster und Plattenbeläge, wasserdurchlässiger Asphalt, wasserdurchlässiger Beton oder Deckschichten ohne Bindemittel (wassergebundene Decken) einem Alterungsprozess. Im Laufe der Zeit nimmt die Durchlässigkeit aufgrund des Eintrages von mineralischen und organischen Feinanteilen ab. Deshalb können auch von durchlässigen Flächenbefestigungen selbst Abflüsse auftreten, die jedoch im Vergleich mit undurchlässig befestigten Flächen deutlich geringer sind.
Muldenversickerung
Bei der Muldenversickerung wird das Niederschlagswasser vor der Versickerung zwischengespeichert. Die Zuleitungen der angeschlossenen Flächen sollten möglichst oberirdisch über offenen Rinnen geschehen, damit die Mulden flach angelegt werden können. Die maximale Einstauhöhe (Bemessungskriterium) sollte 30 cm nicht überschreiten. Eine Oberbodenandeckung und Raseneinsaat sorgen für eine belebte Versickerungszone und somit für einen effektiven Grundwasserschutz und eine hohe Betriebssicherheit. Je nach Durchlässigkeit des Untergrundes beträgt der Flächenbedarf für eine Versickerungsmulde i.M. 10% der angeschlossenen Fläche. Die Anwendungsgrenze liegt bei einem kf -Wert von 5 · 10-6 m/s (schluffiger Sand/sandiger Schluff).
Rigolen- und Rohrversickerung
Bei der Rigolen- und Rohrversickerung wird das Niederschlagswasser oberirdisch in einen mit Kies oder anderem Material (z. B. Schotter) gefüllten Graben (Rigolenversickerung) oder unterirdisch in einen in Kies oder anderem Material gebetteten perforierten Rohrstrang (Rohrversickerung) geleitet. Es handelt sich somit um unterirdische Anlagen, bei denen das Niederschlagswasser keine belebte Bodenschicht durchsickert und somit der Grundwasserschutz geringer ist als bei oberirdischen Anlagen. Da die Versickerungsebene im Vergleich zu den v.g. Versickerungsarten tiefer liegt, muss der Grundwasserflurabstand entsprechend groß sein.
Zunehmend werden von der Kunststoffindustrie Hohlkörperelemente angeboten. Herausragendes Merkmal dieser Elemente ist das große verfügbare Speichervolumen von rd. 95%, so dass nur ein geringes Aushubvolumen und somit eine geringe Flächenverfügbarkeit erforderlich ist. Es werden Elemente angeboten, die auch unterhalb von Verkehrsflächen eingebaut werden können.
Schachtversickerung
Ein Versickerungsschacht wird i. d. R. aus Betonringen aufgebaut. Ein Mindestdurchmesser von DN 1000 darf nicht unterschritten werden. Vorteilhaft ist der geringe Flächenbedarf. Als unterirdische Anlage ist das Rückhalte- und Umsetzungsvermögen von Inhaltsstoffen des Niederschlagswassers gering. Schächte kommen somit nur für gering verschmutzte Abflüsse in Frage. Die Bautiefe erfordert einen großen Grundwasserflurabstand.
Grundsätzlich sind zwei Bauarten zu unterscheiden: Beim Schacht Typ A haben die Schachtringe, die oberhalb der Filterschicht des Sohlbereichs liegen, seitliche Durchtrittsöffnungen. Zum Schutz des Grundwassers und zur Erhaltung der Versickerungsfähigkeit ist es erforderlich, einen Filtersack in den Sickerschacht einzuhängen. In dem Sack werden absetzbare und abfiltrierbare Stoffe aus dem Niederschlagswasser vor der Versickerung zurückgehalten.
Beim Schacht Typ B, der mit dem Sickerschacht nach DIN 4261-1 identisch ist, liegen demgegenüber die seitlichen Durchtrittsöffnungen ausschließlich unterhalb der Filterschicht des Sohlbereichs. Die Durchsickerung verläuft nur durch die Filterschicht. Die absetzbaren und abflitrierbaren Stoffe werden auf der Oberfläche der Filterschicht zurückgehalten.
Da Versickerungsschächte ein verhältnismäßig geringes Speichervolumen aufweisen, muss die Durchlässigkeit des Untergrundes entsprechend groß sein (kf -Werte ≥ 10-5 m/s).
Mulden-Rigolen-System
Das Mulden-Rigolen-System besteht aus dezentralen Versickerungsanlagen in Form von Rigolen mit darüber liegenden begrünten Versickerungsmulden. Einzelne Mulden-Rigolen-Elemente (d. h. ohne Verknüpfung zu einem System) haben ihren Einsatzbereich bei schluffigen Boden- und Untergrundverhältnissen (kf -Werte von 5 · 10-6 bis 5 · 10-7 m/s).
Mulden-Rigolen-System mit Ableitung
Die Rigolen können durch Transportrigolen, Drän‑ und Rohrleitungen, offene Wasserflächen und andere Elemente sowie Kontrollschächte zu einem Versickerungs- und Ableitungssystem besonderer Art verknüpft werden. Bei kf -Werten < 5 · 10-7 m/s ist die Versickerungsrate aus den Rigolen in den Untergrund so gering, so dass eine Ableitungsmöglichkeit in einem vernetzten System unabdingbar ist. Dabei werden jedoch die Vorteile einer effizienten Regenwasserbehandlung bei der Versickerung in begrünten Mulden und die dezentrale Rückhaltung genutzt.
Versickerungsbecken
Beim Versickerungsbecken handelt es sich um eine zentrale Versickerungsanlage, weil die Niederschlagsabflüsse von größeren Einzugsbereichen über ein Regenwassernetz an einem Punkt zusammengeführt und dort versickert werden.
Versickerungsbecken haben i. d. R. eine hohe hydraulische Belastung. D. h. das Verhältnis der angeschlossenen befestigten Fläche (Au) zur versickerungswirksamen Fläche (AS) ist größer als 15:1 und es können auch Einstauhöhen über 1 Meter auftreten. Damit jedoch eine angemessene Entleerungszeit nicht überschritten wird, wird eine Durchlässigkeit von kf ≥ 1 · 10-5 m/s (Fein- bis Mittelsand) als Standortvoraussetzung erforderlich.
Versickerungsbecken sollten mit vorgeschaltetem Absetzraum ausgestattet sein. Grundsätzlich kommen in Frage:
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Absetzzone
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trockenfallendes Absetzbecken
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gedichtetes Absetzbecken (Nassbecken)
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gedichtetes Absetzbecken mit Dränage als Trockenbecken
Allgemeine Hinweise zu Sedimentationsanlagen enthält das DWA-Merkblatt M 153 und konstruktive Hinweise sind im ATV-Arbeitsblatt A 166 zu finden.