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Wir müssen dringend was tun

Coolere Städte - die Schwammstadt

 

Nirgendwo anders sind die Klimaerwärmung und die damit ansteigenden Temperaturen so deutlich zu spüren wie in unseren Städten. Gerade in diesem langen, heißen und trockenen Sommer 2022 haben wir es alle wieder erlebt: In den Sommermonaten kühlen sich die mit Asphalt und Beton versiegelten Böden nicht ab, bei Starkregen können sie kein Wasser aufnehmen. Die Folgen sind Hitzeinseln im Sommer, Überflutungen und voll gelaufene Keller und Wohnungen bei Regen. So wird das Leben in den Städten nicht nur schwieriger und unangenehmer, sondern auch ungesünder.

Es gibt gute Gründe, die städtischen Infrastrukturen an die Anforderungen, die sich durch den Klimawandel ergeben, anzupassen. Dabei muss im Fokus stehen, dass Produkte, Techniken und Bauweisen eingesetzt werden, die sowohl den in Zukunft geltenden technischen Anforderungen als auch den in Zukunft geltenden Anforderungen an Wiederverwendbarkeit, Kreislauffähigkeit und einer CO2-neutralen Produktion entsprechen.

Kühlschränke der Stadt

Ein Synonym, das zum einen für einen veränderten, wassersensiblen Umgang mit Niederschlagswasser in der Stadt und zum anderen für einen stärkeren Einsatz von kühlender Vegetation im städtischen Umfeld steht, ist die „Schwammstadt“. Anschaulich beschrieben wird dieses Schwammstadt-Prinzip in einer Veröffentlichung des Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung. Unter anderem heißt es dort: „Ein Aspekt, der sowohl für die Hitzevorsorge als auch für ein naturnahes Regenwassermanagement in den Städten an Bedeutung gewinnt, ist die Kühlleistung von Böden und Vegetationsflächen. Grünflächen, die ausreichend mit Wasser versorgt sind, sind natürliche „Kühlschränke“ der Stadt. Diese Kühlleistung kann durch die Speicherung von Regenwasser, bodenverbessernde Maßnahmen und kontinuierliche Versorgung der Vegetation mit Wasser gesteigert werden. Die Förderung des „Schwammstadt-Prinzips“ und die Entwicklung nachhaltiger Speicher- und Bewässerungssysteme sind daher zentrale Zukunftsaufgaben für klimaangepasste Städte“ 1.

Abbildung: Das Schwammstadt-Prinzip im Straßenraum
© EADIPS/FGR

Wer kühlt was und wie

Abbildung: Prozentuale Verteilung der befestigten Flächen im Emscher Gebiet
© nach HARMS et al.  (2006)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tabelle: Referenz-Abkopplunspotenziale
© EADIPS/FGR

Die Kühlleistung von Böden und Vegetationsflächen soll dabei über die Verdunstung von Wasser in Form von Verdunstungskälte durch die Pflanzen sichergestellt werden. Die Verdunstungshöhe bewachsener Flächen ist dabei abhängig von der Pflanzenart, der Wachstumsphase und dem Bedeckungsgrad. In der Tabelle 1 ist die Größenordnung der jährlichen Verdunstungshöhe für einige Pflanzenarten beispielhaft angegeben. Dabei ist gut erkennbar, dass im städtischen Umfeld Laub- und Nadelbäume das größte Potenzial haben, Städte zu kühlen.

PflanzenartMittlere Evaporationsleistung [mm/a]
Schwimmpflanzen 1.000 - 5.000
Hochstauden in Flussauen800 - 1.500
Sumpfpflanzen ca. 1.100
Nadelwälder 500 - 700
Laubwälder 500 - 600
Grasflächen 400 - 500
Ackerflächen300 - 400
Heideflächen ca. 200

Tabelle: Mittlere Evaporationsleistungen verschiedener Pflanzen
© Harlaß 2008; aus Wohlrab et al., 1992, Larcher 2001, DWA 2002

Weiterhin wurde bereits im Jahre 2006 beispielhaft aus Sicht eines großen Kanalnetzbetreibers in Deutschland betrachtet, wie die prozentuale Verteilung von befestigten Flächen im städtischen Umfeld aussieht und in welchen Ortslagen das größte Abkopplungspotenzial zu erwarten ist. Die Ergebnisse sehen Sie in Tabelle 2. 

Diese Betrachtungen haben aber nicht dazu geführt, dass großflächig Straßenflächen und Dachflächen, beispielsweise in Anliegerstraßen, abgekoppelt wurden. Dies geschah aber dann im Zusammenhang mit der Optimierung von Baumstandorten in Stockholm. Dieses Beispiel für die Umsetzung des Schwammstadt-Prinzips (siehe Abbildung 1) unter Einsatz von Stadtbäumen wurde 2008 in mit einem Schwerpunkt auf die Optimierung von Baumstandorten dargestellt. Die im Handbuch „Pflanzgruben in Stockholm“ dargestellte Bauweise diente als Blaupause für Umsetzungsbeispiele in den österreichischen Städten Graz oder Wien.

F+E-Projekt Boden-Rohrsystem - BoRSiS

Die weitergehende Umsetzung des Schwammstadt-Prinzips im Straßenraum verfolgt das von der Hochschule Ruhr-West zusammen mit der EADIPS FGR initiierte Projekt „BoRSiS – Boden-Rohr-System als innovatives Element der klimaangepassten Stadtentwässerung“, das am 1. Oktober 2021 an den Start ging und durch Industriepartner sowie einer Förderung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Förderprogramm „Forschung an Fachhochschulen“ unter dem Förderkennzeichen 13FH002KA0 finanziert wird.

Anders als bei vielen Starkregen- und Klimaanpassungsprojekten mit Pilotcharakter soll in diesem Forschungsvorhaben ein marktfähiges und praxisnahes Speicherkonzept entwickelt werden. Aus diesem Grund sind von Beginn an Industrievertreter, ein Baumökologe sowie eine Kommune in das Projekt eingebunden. Neben wasserwirtschaftlichen und geotechnischen Fragestellungen werden auch ökonomische (Kosten-Nutzen-Analysen, Fragestellungen zur Abwassergebühr bei gemeinsamer öffentlicher und privater Nutzung) und ökologische Aspekte (Anforderungen durch die Bäume, Analyse der Wirksamkeit) berücksichtigt. Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit soll ein ganzheitlicher und innovativer Lösungsansatz entwickelt werden, dessen reale und praxisnahe Umsetzbarkeit durch die Einbindung von Praxispartnern noch weiter erhöht wird.

Auf der einen Seite können aus technischer Sicht durch den Einsatz von robusten und wurzelfesten Guss-Rohren in Verbindung mit Steinwolle bis heute ungenutzte Volumina im Leitungsgraben als Niederschlagswasserspeicher und als Wurzelraum aktiviert werden. Auf der anderen Seite werden die bisherigen normativen und verwaltungstechnischen Restriktionen beleuchtet und zusammen mit Netz- und Grünflächenbetreibern sowie mit Regelwerksgebern Lösungen erarbeitet.

 

1Überflutungs- und Hitzevorsorge durch die Stadtentwicklung - Strategien und Maßnahmen zum Regenwassermanagement gegen urbane Sturzfluten und überhitzte Städte. Herausgeber Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) im Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR). Download: https://www.bbsr.bund.de/BBSR/DE/veroeffentlichungen/sonderveroeffentlichungen/2015/UeberflutungHitzeVorsorge.html  


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