Das Regenwassermanegement nach Starkeregenfällen in den Innenstädten ist in den letzten Jahren zu einem zunehmenden Problem geworden, wobei man sich bislang immer noch auf graue Infrastruktur-Abwassersammelsysteme verlässt. Kombikanalisationssysteme führen sowohl Regenwasser als auch Abwasser aus Wohn-, Gewerbe- und Industriegebieten ab. Oftmals sind sie älteren Baujahrs und für den aktuellen Stand der innerstädtischen Entwicklung unzureichend ausgelegt. Häufig kommt es zu Überläufen von Mischwasserkanälen. Dies führt dazu, dass Abwasser ungereinigt in die Wasserläufe gelangen.

Getrennte Regenwasserbewirtschaftungssysteme können sehr gut mit großen Regenwassermengen umgehen. Häufig jedoch werden sie in die Wasserläufe geleitet und sind z.B. durch Autobahnen stark verschmutzt.

Überflutete Marktplätze nach Starkregenereignissen machen eine Neuentwicklung des Regenwassermanagement notwendig.
Überfluteter Marktplatz nach einem Starkregenereignis in 2018.

Versiegelte Flächen führen zu größeren Problemen im Regenwassermanagement

Die rasche und fortschreitende Urbanisierung führt zu einer Zunahme von versiegelten Flächen. Das führt zu sehr großen Mengen von Regenwasserabflüssen, die im Gegensatz zu Standorten auf der grünen Wiese, nicht versickern können.

Der Ansatz, die grauen Infrastruktursysteme zu verbessern, ist sowohl komplex als auch kostspielig. Die Hydraulik der Abwassersammlung und -förderung ist mitunter sehr kompliziert. Hinzu kommt, dass die laufenden Kosten für die Instandhaltung des Kanalisationssystems sehr hoch sind.

In jüngster Zeit steigt das Bewusstsein für die Nutzung grüner Infrastruktur. Auch wenn sie graue Infrastruktursysteme nicht ersetzen könnte, können sie diese doch wesentlich ergänzen. Sie reduzieren die Abflussraten und senken die laufenden Wartungskosten. Auch das Bewusstsein für den Wert von Bäumen bei der Regenwasserbewirtschaftung nimmt zu und somit steigt auch das Bewusstsein, wie Bäume alternative Wege für städtisches Regenwasser aus dem städtischen Wasserkreislauf bieten können.

ArborFlow kombiniert Regenwassermanagement und das Wurzelkammersystem RootSpace.
Querschnitt durch eine ArborFlow Baumgrube mit RootSpace Wurzelkammersystem

Ein Stadtwald wird durch alle Bäume innerhalb eines städtischen Gebietes definiert, die sowohl auf öffentlichem als auch auf privatem Grund stehen. Dabei werden sowohl gepflanzte als auch natürlich gewachsene Bäume eingeschlossen. In städtischen Systemen, in denen das Abflussvolumen von Ovberflächenwasser sehr schwer zu bewältigen ist, können Bäume einen bedeutenden Beitrag leisten. Sie leiten Regenwasser zu verschiedenen Komponenten des Wasserkreislaufs, einschließlich des Abfangens vom Kronendach und des externen Stammabflusses. Eine verbesserte Infiltration und die möglicherweise tiefere Versickerung führt zu einer Stabilisierung des Grundwasserspiegels.

Bäume sind natürliche Regenrückhalter

Das Abfangen von Regen in Baumkronen ist die Summe des in den Baumkronen gespeicherten und von den Baumoberflächen verdunsteten Wassers, abzüglich des Wasserverlustes durch externen Stammabfluss. Letzteres ist das Wasser, das am Baumstamm herunterläuft und jenes das durch die Baumkrone tropft, wenn das Blätterwerk gesättigt ist. Die Wechselwirkung zwischen Baumkronen ist daher eine wichtige Einrichtung zur Reduzierung des Regenwasserabflusses.

Wo in der Stadt nur eine geringe Überdachung durch Bäume vorhanden ist, ist auch der Umfang des abgefangenen Wassers wesentlich geringer. Beispielsweise kann ein innerstädtisches Gebiet mit 14% Überdachung nur 1,8% Bruttojahresniederschlag abfangen. In städtischen Gebieten mit einer relativ hoher Überdachung durch Baumkronen von über 40% werden hingegen etwa 20% des Niederschlagwassers abgefangen wird.

Verschiedene Baumarten bieten auch sehr unterschiedliche Auffangkapazitäten. Studien zeigen, dass Nadelbäume mit einem sehr dichten Blattflächenindex mehr Regenwasser auffangen können als Laubbäume. Auch die Faktoren, die die Leistung von Bäumen bei der Regenwasserbewirtschaftung beeinflussen, sind sehr komplex. Zu diesen Faktoren gehören Baumarten mit Blattmorphologie und Flächenindex, der atmosphärischen Bedingungen, die das Feuchtigkeitspotenzial und das Dampfdruckdefizit beeinflussen, der Bodenart einschließlich des Wurzelvolumens, der Wasserhaltekapazität und vor allem der Durchlässigkeit unter der Oberfläche und des Grundwasserspiegels.

Konstruierte Baumgruben zum Sammeln von Regenwasserabfluss

In den letzten Jahren war Greenleaf einerseits führend in der Entwicklung von Baumgrubensystemen für die Aufstellung von Bäumen in harten, verdichteten Bodensituationen. Andererseits haben wir uns auch intensiv mit dem Thema Regenwassermanagement aueinandergesetzt. Die einzelnen Zellen der von uns entwickelten Wurzelkammersysteme sind so konzipiert, dass sie eine Bodenversickerung in den unverdichteten Boden ermöglichen. So ermöglichen sie eine Dämpfung und Versickerung in die durchlässigen Unterflächen. Ähnlich wie man dies auch auf der grünen Wiese oder im Wald findet.

Durch die Aufnahme von großen Mengen Oberflächenwasser findet mit dem ArborFlow Baumstandort ein effektives Regenwassermanagement statt.
Aufnahme von Oberflächenwasser in einen ArborFlow Baumstandort

Normalerweise würden 50 m³ miteinander verbundene Baumgruben 24.000 Liter Regenwasser aufnehmen, wenn wir von einer unverdichteten Bodenporosität von 48% ausgehen. In Kombination mit einem unverdichteten Substrat würde der Sättigungsgrad je nach Durchlässigkeit des Baumbodens zwischen 12 und 24 Stunden die Kapazitätsgrenze erreicht.

Beim Regenwassermanagement mit Bäumen und Wurzelkammersystemen ist ein wichtiger Gesichtspunkt die Verminderung der Verschmutzung. Regenwasser, das insbesondere von Straßen abfließt, kann hohe Verschmutzungswerte einschließlich Kohlenwasserstoffe, Schwebstoffe und Schwermetalle enthalten. Die Bodeninfrastruktur, einschließlich Bakterien, Mikroorganismen und Pilzmyzel, bietet ein hochwirksames Medium zur Schadstoffminderung. Auf diese Weise wird ein organischer Feinstoff-Filter genutzt, der in Regenwassersystemen mit grauer Infrastruktur nicht zu finden ist.

Fazit zu Regenwassermanagement mit städtischem Baumstandort

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Aufstellung von Bäumen in städtischen Gebieten mit dem Wurzelkammersystem RootSpace erhebliche Vorteile bietet und wesentlich zum Regenwassermanagement beiträgt. Die grauen Infrastruktursysteme werden äußerst erfolgreich ergänzt und die Abflussraten reduziert.

Greenleaf ist stolz darauf, eine Fülle von Informationen zu Bäumen und SuDS, sowie ein äußerst spannendes, bald auf den Markt kommendes Produkt anzubieten, das den Regenwasserabfluss ermöglicht und vereinfacht.

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