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Experten über die Wege zur klimaresilienten Infrastruktur

Die Stadt als Schwamm

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Die Auswirkungen des Klimawandels werden auch in Deutschland immer deutlicher sichtbar. Extreme Hitzeperioden wechseln sich mit Starkregenereignissen ab – mit spürbaren Folgen für die Anforderungen an das Bauen in urbanen Räumen. Eine klimaresiliente Stadtplanung ist daher unerlässlich. Für deren Umsetzung stehen heute zahlreiche praxistaugliche Lösungen zur Verfügung. Im Mittelpunkt einer Presseveranstaltung des Regenwasserbewirtschaftungsspezialisten Mall, die im Mai in Berlin stattfand, stand daher der neue Blick auf den Umgang mit Regenwasser.

In seinem Eröffnungsvortrag stellte Mall-Geschäftsführer Christoph Schulze Wischeler die strategische Ausrichtung des Unternehmens im Bereich Regenwasserbewirtschaftung und klimarelevanter Infrastruktur vor. Er betonte: Die Schwammstadt ist längst kein Pilotprojekt mehr – mit den Lösungen von Mall lässt sie sich unterirdisch und dezentral umsetzen.

Warum ein Umdenken im Umgang mit Regenwasser notwendig ist, verdeutlichte Schulze Wischeler anhand messbarer Klimaveränderungen: So habe der EU-Klimawandeldienst Copernicus im Jahr 2024 festgestellt, dass Europa einerseits so trocken war wie nie zuvor, während es in anderen Regionen gleichzeitig so nass war wie noch nie.

Zurück zur Natur

Angesichts dieser Entwicklung fordert der Deutsche Verein des Gas- und Wasserfaches e. V. (DVGW) eine klimaresiliente Infrastruktur zur Sicherstellung der Wasserversorgung. Auch die Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V. (DWA) setzt sich für einen nachhaltigen Umgang mit Regenwasser und einen effektiven Überflutungsschutz ein. „Hier müssen wir nachsorgen – und das ist auch in der Politik angekommen“, betont Schulze Wischeler. „Die Wasserwende ist eingeläutet und im neuen Koalitionsvertrag verankert. Überflutungsschutz, klimaresiliente Wasserinfrastruktur und ein nachhaltiger Umgang mit Regenwasser stehen auf der To-do-Liste der neuen Regierung.“

Da Regenwasser in urbanen Räumen noch immer überwiegend über die Kanalisation aufgenommen wird, ist ein Umdenken dringend erforderlich – nicht zuletzt, weil diese Infrastruktur weder auf die stetig zunehmende Versiegelung noch auf extreme Starkregenereignisse ausgelegt ist. „Im natürlichen Wasserkreislauf werden rund 10 % des Regenwassers in oberirdische Gewässer geleitet, etwa 30 % versickern zur Grundwasserneubildung, und 60 % verdunsten über Pflanzen – das trägt maßgeblich zur Kühlung der Umgebung bei“, erklärt Christoph Schulze Wischeler. „Zurück zur Natur wäre ideal – gerade in Städten, die unter Hitze und Überflutung leiden.“ Doch wie lässt sich das in einer Metropole wie Berlin umsetzen?

„Die Lösung liegt im Konzept der Schwammstadt: Sie nimmt Regenwasser bei Starkregenereignissen auf, speichert es und lässt es möglichst vor Ort versickern. Nur der überschüssige Teil wird zeitverzögert in die Kanalisation abgegeben. In Trockenphasen versorgen die gespeicherten Wassermengen dann die Pflanzen – das führt ganz nebenbei zur adiabaten Kühlung der Umgebung“, so Schulze Wischeler.

Eine Schwammstadt besteht aus Grün- und Wasserflächen – Flächenkonflikte sind dabei vorprogrammiert. Deshalb verlagert sich ein großer Teil der schwammstädtischen Infrastruktur in den Untergrund: Dazu gehören unterirdische Rückhalte- und Behandlungsanlagen, Versickerungssysteme und Baumrigolen. „Und genau hier liegt unsere Kompetenz bei Mall – wir sind Spezialisten für Regenwasserbewirtschaftung und Gewässerschutz gleichermaßen“, betont Schulze Wischeler.

Alter Baustoff mit Vorteilen

Wasserdichte Behälter werden lt. Schulze Wischeler idealerweise aus Beton gefertigt. „Beton bietet enorme Vorteile – insbesondere in Bezug auf Stabilität, Überfahrbarkeit und Schwerlastfähigkeit. Er ist langlebig, begehbar, wartbar und reparierbar – und damit im Tiefbau die beste Lösung“, erklärt der Mall-Geschäftsführer. Im Gegensatz zu Kunststoff ist Beton auch unter praktischen Gesichtspunkten überlegen.
Einziger Wermutstropfen: Beton steht zunehmend in der Kritik, da er für etwa 8 % der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich gemacht wird. Dabei wird häufig übersehen, dass diese Zahl die gesamte globale Bautätigkeit umfasst – und gebaut wird weltweit sehr viel. „Natürlich wäre weniger Bauen der beste Umweltschutz“, räumt Schulze Wischeler ein. „Aber wenn gebaut wird, ist Beton deutlich umweltfreundlicher als etwa Kunststoff – das wurde auch wissenschaftlich bestätigt. Eine Studie der Technischen Universität Kaiserslautern belege: Der CO2-Ausstoß für einen typischen Betonbehälter liegt bei weniger als der Hälfte eines vergleichbaren Kunststoffbehälters. Zudem punktet Beton mit einer Nutzungsdauer von bis zu 100 Jahren – ein wesentlicher Aspekt in puncto Nachhaltigkeit.“

Gefahr durch Starkregen steigt

Prof. Dr.-Ing. Heiko Sieker, Wasserwirtschaftler mit langjähriger Projekterfahrung im Bereich Regenwasserbewirtschaftung, widmete seinen Vortrag den zunehmenden extremen Wetterereignissen und deren Folgen. Ein prägnantes Beispiel: die schweren Regenfälle in Berlin am 29. Juni 2017. Innerhalb von nur zehn Stunden fielen rund 200 l Regen pro Quadratmeter auf die Hauptstadt – mehr als ein Drittel des durchschnittlichen Jahresniederschlags von 600 l.

Dass es in Berlin zum Ausnahmezustand kam, lag nicht nur am Klimawandel. „Lokal können wir daran sowieso wenig ändern. Was wir aber tun können, ist etwas gegen das Wachstum der Städte und die zunehmende Versiegelung der Flächen zu unternehmen“, sagt Sieker. Denn die Schäden in Berlin wurden nicht durch den Regen selbst verursacht, sondern durch den massiven Abfluss von den versiegelten Flächen, den die Kanalisation nicht mehr aufnehmen konnte.

Da mit jedem zusätzlichen Grad Celsius die Wasserdampfsättigung in der Luft steigt, werden künftig auch die Niederschläge intensiver ausfallen. In Verbindung mit dem Bevölkerungswachstum in Ballungsräumen und der damit einhergehenden Zunahme versiegelter Flächen – in Berlin etwa 1 % pro Jahr – ist damit zu rechnen, dass Starkregenereignisse in Zukunft zu noch mehr Schäden führen. „Auch der Druck auf die Wasserressourcen steigt massiv“, erklärt Sieker weiter. „Mit zunehmender Einwohnerzahl steigt der Wasserverbrauch – gleichzeitig kann durch die wachsende Versiegelung deutlich weniger Grundwasser gebildet werden.“

Zusammenfassend sieht Sieker zwei zentrale Herausforderungen für die Wasserwirtschaft: Mal gibt es zu viel Wasser, mal zu wenig. Doch was ist die richtige Antwort darauf? „Ich sage Ihnen, was keine Antwort ist“, so Sieker. „Das, was bisher immer gemacht wurde: Wasser im großen Stil einfach ableiten!“ Die bisher gängige Praxis, Niederschlagswasser über einen Gully an der Straße durch Kanäle direkt in Gewässer zu leiten, ist laut Sieker nicht mehr zeitgemäß – selbst wenn nachträglich Rückhaltebecken zur Zwischenspeicherung installiert werden. „Auch wenn sich mit dieser Methode Starkregenereignisse teilweise abfedern lassen – das Problem der Trockenheit wird dadurch nur verschärft“, warnt Sieker. „Die massive Entwässerung erhöht nicht nur die Hochwassergefahr, sondern entzieht der Landschaft langfristig Wasser.“

Schwammstadt-Prinzip

Eine Lösung für Berlin und viele andere Städte mit ähnlichen Herausforderungen ist das Konzept der Schwammstadt – auf Englisch „Sponge City“. Der Begriff stammt ursprünglich aus China, wo man für die schnell wachsenden Megastädte ein Konzept zur Aufnahme und Speicherung von Regenwasser entwickelte – ähnlich einem Schwamm. „Verschiedene, zum Teil auch längst bekannte Bausteine werden dabei kombiniert: Dachbegrünung, Versickerung oder Teichanlagen zum Beispiel. Wir sprechen dabei von blau-grünen Lösungen, denn ohne Pflanzen ist das Konzept nicht umsetzbar“, erklärt Sieker. In Berlin wird das Schwammstadt-Prinzip bei großen Projekten nach der Methode der „Regenwasser-Kaskade“ umgesetzt. Das Regenwasser gelangt kontrolliert zunächst auf begrünte Dächer, wird später von begrünten Tiefgaragen aufgenommen und in Regenwasserzisternen für die spätere Bewässerung zwischengespeichert. Der Rest versickert im Boden.

„Natürlich müssen auch hier Starkregenereignisse planerisch berücksichtigt werden. In der Nähe von Wohnquartieren entstehen bspw. sogenannte Pocket-Parks, die große Wassermengen aufnehmen können.“ Auch Grünstreifen in der Straßenmitte, die als Mulden angelegt sind, erfüllen diese Aufgabe. So zeigt das Wohngebiet Rummelsburger Bucht in Berlin seit fast 30 Jahren, wie moderne Regenwasserbewirtschaftung funktionieren kann.

Expertise aus Donaueschingen

Über Regenwasserprojekte in der Praxis sprach Dipl.-Ing. Martin Lienhard, der bei der Mall GmbH die technische Abteilung leitet. Auch er betont die dringende Notwendigkeit eines Schwammstadt-Konzepts, vor allem weil der Anteil der Verdunstung in Siedlungsgebieten durch die Versiegelung stark zurückgeht. „Der Anteil der Verdunstung halbiert sich im Vergleich zu unbebauten Flächen, während sich der Anteil des Abflusses vervierfacht. Das verstärkt Wetterextreme wie Starkregen und Trockenheit.“

Mall habe sich frühzeitig mit dem Thema beschäftigt: „Auch wenn anfangs nicht der ganz große Bogen gespannt wurde, sind wir seit geraumer Zeit im Bereich der Regenwassernutzung aktiv.“

Lienhard weist in seiner Präsentation darauf hin, dass es in urbanen Räumen oft nicht möglich ist, schnell und umfassend auf das Schwammstadt-Konzept umzusteuern. „Oft bleibt nur die Option, zusätzlich zu bestehenden Systemen Elemente zu installieren, um das Wasser bspw. für Toilettenspülungen oder Bewässerung zu nutzen.“ So wird Wasser zurückgehalten, der Abfluss vermindert, die Abflussgeschwindigkeit reduziert und gleichzeitig wertvolles Trinkwasser eingespart.

Für eine optimale Umsetzung des Schwammstadt-Konzepts werden Flächen benötigt – Zielkonflikte sind da vorprogrammiert, da ein Quadratmeter nur einmal genutzt werden kann. Die Bewohner benötigen Platz zum Wohnen, Parken und für die Freizeitaktivitäten, während Trinkwasserschützer schadstofffreie Niederschlagsabflüsse von Verkehrsflächen fordern. Auch die Verdunstung braucht Raum, da sie am stärksten unter der Versiegelung leidet. „Aus dem Ausrufezeichen für das Schwammstadt-Konzept wird schnell ein Fragezeichen, wenn es um die praktische Umsetzung geht. Hier kommen wir als Mall GmbH ins Spiel und bieten mit dezentralen, objektangepassten und nicht komplizierten Produkten, die man durchaus als Low-Tech bezeichnen kann, Lösungen für die Regenwasserbewirtschaftung an“, erklärt Lienhard.

Elemente zur Umsetzung

Vorgefertigte Anlagen spielen dabei eine große Rolle. So wie die Baumrigole ViaTree – eine Entwicklung von Mall, um die Verdunstung in Städten zu fördern. Sie sammelt Regenwasser, speichert es in einem unterirdischen Reservoir und stellt es dem Baum langfristig zur Verfügung. Über sogenannte Kapillarsäulen kann das Wasser optional sogar ohne direkte Wurzelverbindung nutzbar gemacht werden.

Da ein ausgewachsener Laubbaum über das Jahr ca. 40.000 l Wasser verdunstet, können solche Rigolen den Wasserhaushalt in der Stadt verbessern und den Bäumen optimale Wachstumsbedingungen bieten: lockeres Substrat, ausreichende Belüftung, Schutz vor Verdichtung und Raum für Wurzelwachstum. So können Stadtbäume ihre Funktionen – Kühlung, Beschattung, Verbesserung des Mikroklimas – effektiv erfüllen. Zusätzlich schützt die Konstruktion vor Staunässe und ermöglicht bei Bedarf die Einbindung in weitere Entwässerungssysteme. Eine Win-win-Situation: Der Baum gedeiht besser und die Stadt profitiert vom verbesserten Klima und einer resilienteren Infrastruktur.

Geht es um ein wirksames System zur Behandlung und Versickerung von Niederschlagswasser auf Verkehrsflächen, empfiehlt sich dafür der Tiefbeet-Bodenfilter Innodrain von Mall. Es ermöglicht eine sichere Entwässerung, ohne die Nutzung von Siedlungs- oder Verkehrsflächen einzuschränken. Das System besteht aus Tiefbeeten, Rigolen und Rohrnetzen, die im öffentlichen Straßenraum installiert werden. Das Regenwasser wird dabei über die belebte Bodenzone gefiltert und versickert.

Der Anschluss kann direkt oder indirekt an den Regenwasserkanal erfolgen, bei geeigneten Bedingungen ist auch eine komplett dezentrale Versickerung ohne Kanalanschluss möglich. Die Betonelemente sind in verschiedenen Formen und Oberflächen erhältlich.

bpz meint: Die Auswirkungen des Klimawandels machen eine nachhaltige und klimaresiliente Regenwasserbewirtschaftung in urbanen Räumen zunehmend unerlässlich. Gesetzliche Vorgaben wie das Wasserhaushaltsgesetz fordern eine ortsnahe Bewirtschaftung, um den natürlichen Wasserhaushalt zu erhalten und Gewässer sowie Grundwasser zu schützen. Das Konzept der Schwammstadt bietet dafür eine zukunftsfähige Lösung, indem es Regenwasser speichert, versickert und für Trockenzeiten nutzt.

Weitere Informationen:

www.mall.info

(Autor: Paul Deder)

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