Multifunktionale Versickerungsmulden im Siedlungsraum

Hintergrund und Motivation

Städte erfahren derzeit in ganz Deutschland und auch weltweit ein überdurchschnittliches Wachstum. In zahlreichen Ballungszentren kommt es bereits jetzt zu sehr starken Nachverdichtungen und einer deutlichen Reduzierung innerstädtischer Grünflächen. Damit wird aus wasserwirtschaftlicher Sicht die naturnahe Regenwasserbewirtschaftung vor eine große Herausforderung gestellt. Dazu werden siedlungstypische Lebensräume immer weiter zurückgedrängt und beeinflussen die Biodiversität in Siedlungsräumen negativ. Außerdem nehmen aufgrund des Klimawandels die Häufigkeit, Dauer und Intensität von Wetterextremen wie Starkregenereignisse und Hitzewellen zu und führen zu einer regelmäßigen Überlastung der Kanalisation bzw. der Zunahme von sommerlichem Hitzestress. Hier ist ein städtebaulich-planerisches Umdenken in Richtung einer Infrastruktur erforderlich, die der Hitze- und Starkregenregulation gleichermaßen dient.

Eine ortsnahe Bewirtschaftung von Niederschlagswasser, die Verdunstung, Versickerung und Abfluss des natürlichen Wasserhaushaltes, aber auch den Rückhalt von Stoffen aus belasteten Niederschlagsabflüssen gleichermaßen berücksichtigt, ist daher für den städtischen Bereich aus wasserwirtschaftlicher und aus stadtklimatischer Sicht zielführend. Als besonders vielversprechend dafür werden begrünte oberirdische Versickerungsmulden erachtet. Diese übernehmen die Funktion einer regulierten Entwässerung der Abflüsse versiegelter Flächen wie Straßen und Dächer, aber auch den Rückhalt ihrer Schadstoffe zum Schutz des Grundwassers.

Versickerungsmulden an sich sind nicht neu, nach DWA Regelwerk DWA-A 138 darf die Oberbodenschicht zur Beibehaltung der Versickerungsleistung jedoch nur einen geringen Humus- und Tongehalt aufweisen und wird daher meistens nur mit einer pflegeleichten Rasensaat begrünt. Sowohl aus Sicht von Wasserspeicherung und Verdunstung als auch zur Verbesserung des Kleinklimas und der Lebensräume für Insekten ist ein Umdenken notwendig. Eine standortgerechte und artenreiche Bepflanzung mit heimischen Stauden und kurzlebigen Arten kann sowohl die Biodiversität erhöhen als auch attraktive Pflanzbilder schaffen, die in der urbanen Gestaltung Akzente setzen und damit auch die Akzeptanz erhöhen.

Die zentrale Herausforderung liegt hierbei in der Zusammensetzung der bewachsenen Bodenzone und einer stresstoleranten Bepflanzung.

Zielsetzung

Ziel des Forschungsvorhabens ist somit die Entwicklung eines multifunktionalen Versickerungssystems mit folgenden Funktionen:

  • ortsnahe Regenwasserbewirtschaftung
  • Hitze- und Starkregenregulation
  • Optimierung der Aufnahmeleistung, Speicherfähigkeit und Entwässerung von Niederschlagswasser
  • Optimierung der Reinigungsleistung des Bodenkörpers
  • Schaffung eines Nahrungs- und Fortpflanzungshabitats für eine Vielfalt an Insekten
  • Zusammenstellung einer artenreichen, stresstoleranten und standortgerechten Bepflanzung
  • attraktive Standortgestaltung

An der HSWT soll daher eine vielfältige Bepflanzung aus heimischen Arten zusammengestellt werden, die den extremen Bedingungen einer urbanen Versickerungsmulde standhält und sich zudem positiv auf das Stadtbild und die Insektenvielfalt auswirkt. Dabei müssen neben klimabedingter Hitze und Dürreperioden auch temporäre Überstauungen nach Starkregenereignissen toleriert werden, ebenso wie hohe Einträge von Streusalz und Schadstoffen aus Verkehrsflächen-, Fassaden- und Dachflächenabflüssen. An der TUM hingegen liegt die Zielsetzung des Projektes auf einer optimierten bewachsenen Bodenzone, mit Fokus auf Entwässerungssicherheit und Schadstoffrückhalt.

Projektdurchführung

Die Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) führt das Projekt gemeinsam mit der Technischen Universität München (TUM) durch. Kooperationspartner ist das Bodeninstitut Johannes Prügl, ein Ingenieurbüro für Boden- und Vegetationstechnik (Prügl). Eine projektbegleitende Stakeholder-Gruppe aus Betreibern, zuständigen Behörden und ausgewählten Forschungseinrichtungen soll zum Gelingen und vor allem zur Akzeptanz des Projekts beitragen. Zu dieser Gruppe zählen u.a. die Bayerische Landesanstalt für Wein- und Gartenbau (LWG) sowie das Bayerische Artenschutzzentrum am Bayerischen Landesamt für Umwelt (BayAZ), da diese bereits Erfahrungen im Umgang mit Pflanzen in Versickerungsanlagen haben und Herausgeber entsprechender Broschüren sind.

Verankert ist das Projekt im Zentrum Stadtnatur und Klimaanpassung (ZKS) der TUM, da der wissenschaftliche Austausch zwischen den Disziplinen in Bezug auf Stadtnatur und urbane Klimaanpassung essentiell für das Projekt ist.

Auf den Forschungsfreigeländen der TUM und HSWT wurden bereits Versuche zur Untersuchung verschiedener Substrat- und Pflanzenzusammensetzungen aufgebaut. Hier werden unter anderem die Vitalität der Pflanzenarten dokumentiert sowie Salz- und Überstauungsversuche durchgeführt. Die Pflanzgefäße an der TUM werden regelmäßig mit Schadstoffen aus unterschiedlichen Niederschlagswasserabflüssen beschickt.

Id 1615 schema mulde

Abbildung 1: Schematischer Aufbau einer multifunktionalen Muldenversickerung (P. Eben und P. Stinshoff)

Id 1615 abb1

Abbildung 2: Versuchsaufbau an der HSWT mit Probepflanzungen aus heimischen Arten (Bild: Patrizia Eben / HSWT)

Als ergänzende Maßnahme zur Behandlung von Niederschlagsabflüssen sollen im Rahmen des Projektes auch Baumrigolen betrachtet werden. Die Ergebnisse werden als Leitfaden mit Handlungsempfehlungen für Betreiber und zuständige Behörden zusammengestellt, der sowohl ökologische und ökonomische Vorteile als auch umsetzbare und kostengünstige Pflegekonzepte beinhalten wird.


Lead of collaborative projects

Prof. Dr. rer. nat. habil. Brigitte Helmreich
Technische Universität München

Workpackage lead


Project execution


External project participation


Project duration

2020-11-09 - 2023-09-30

Project partners

Project funding

Sustainable Development Goals

E web goal 06
E web goal 11
E web goal 13
E web goal 15