Wachsende Niederschlagsintensität, zunehmende Urbanisierung und ein zum Teil unzureichendes Kanalnetz zwingen uns dazu, unseren Umgang mit Regenwasser grundsätzlich zu überdenken. In Deutschland ist die Entwässerungsinfrastruktur bei extremen Niederschlagsmengen überfordert. Der Kanal- und Objektbau erfordert daher effektive und intelligente Lösungen für ein ganzheitliches und nachhaltiges Regenwassermanagement. 

Die Starkregenereignisse richten sich gleichermaßen an staatliche Behörden wie an Kommunen und Grundstückseigentümer, denn – so eine wichtige Erkenntnis der Studie – „Der Überflutungsschutz für Starkregen im urbanen Raum“ kann nur in Zusammenarbeit aller Beteiligten erfolgreich sein. 

Aufgrund bislang noch fehlender hydrologischer Daten sei derzeit zwar keine wissenschaftlich fundierte Prognose von Starkregenereignissen mit Überflutungen im urbanen Raum möglich, mit einer Zunahme solcher Extremereignisse sei aber zu rechnen – und zwar „überall in Deutschland“ und „vorwiegend in den Sommermonaten“.

Vermehrt treten konvektive Niederschläge an Gebirgsrändern z. B. in Mittelgebirgen oder im Alpenvorland auf. Aus den Auswertungen sei festzuhalten, „dass Starkregen mit Schadensereignissen zwar überall in Deutschland auftreten können, aber dass manche Gebiete wie Bayern, Nordrhein-Westfalen und Niedersachsen stärker gefährdet sind als die anderen.“ Während die Schmutzwasserentsorgung grundsätzlich weitgehend gelöst ist, haben sich Kommunen wie Grundstückseigentümer der ökologischen und ökonomischen Beseitigung von Niederschlagswasser bisher noch zu wenig angenommen. Die heutigen innovativen Kunststoffsysteme zur Rückhaltung & Sammlung von Regenwasser bilden hierfür einen wichtigen Lösungsansatz.

Bild 1: Urbane Sturzfluten, Starkregen, Überflutungen
Quelle: Fränkische Rohrwerke Gebr. Kirchner GmbH + Co.KG, Königsberg

Das kontrollierte Sammeln, Bevorraten und Rückhalten von Regenwasser gehört heute zur modernen Stadtentwicklung nicht nur aus ökologischen, sondern vor allem auch aus ökonomischen Gründen. Hierbei kommen im wesentlichen folgende vier Regenwasserbewirtschaftungssysteme zum Einsatz:

Bild 2: Übersicht der Kunststoffrohrsysteme zum Sammeln und Rückhalten von Regenwasser
Quelle: LESCH CONSULT, Würzburg

Bild 3: Sammeln und Rückhalten von Regenwasser
Quelle: Wavin GmbH, Twist

1. Regenwassernutzungsanlagen

Moderne Regenwassernutzungssysteme nach DIN 1989 Teil 1-4  liefern ständig Wasser, das der Europäischen Badewasserverordnung entspricht. Eine Gesundheitsgefährdung bei sachgemäßer Anwendung ist ausgeschlossen. Technisch gesehen ist Regenwasser (kein Trinkwasser!) reiner als Leitungswasser und für viele Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Wasserbeschaffenheit (z. B. Kühl-, Reinigungs- und Prozesswasser) besser geeignet. Durch seine geringe Härte und geringe Leitfähigkeit ist es optimal z. B. für Reinigungszwecke oder zur Verdunstungskühlung geeignet. Kalkprobleme gibt es ohne Kalk nicht!

Und das ganz ohne jede Aufbereitung, wie sie in der Regel beim Leitungswasser erforderlich ist. Der Phosphatgehalt, der in trinkwassergespeisten Kreisläufen oft zu Problemen mit Algenbildung und Biofilmen führt, ist praktisch Null. Biozidzugaben können deutlich verringert und Abschlämmzyklen wesentlich verlängert werden. Der betriebliche Wartungsaufwand verringert sich erheblich. Bei sachgerechter Planung und Ausführung lässt sich mit Regenwasser in vielen Objekten auch Bedarf an Wasser von hoher Qualität, vor allem an reinem oder hochreinem Wasser, mit geringem Aufwand und sehr wirtschaftlich decken. Nebenbei wird ein erheblicher Beitrag zum Umweltschutz und zur Abflussentlastung geleistet.

Außer den üblichen und etablierten Anwendungen zur Grünflächenbewässerung und zur Toilettenspülung hat sich die Nutzung von Regenwasser beim Einsatz in Kühltürmen, zur Fahrzeugwäsche und als industrielles Prozesswasser in vielen Fällen bewährt. Eine Regenwassernutzanlage besteht in aller Regel aus folgenden Komponenten (siehe Bild 4):

Regenwasserzulauf mit Filter (1) Regenwasserüberlauf für Grobstoffe zum Kanal/Versickerung (2) Speicherbehälter (3) Regenwasserüberlauf bei Vollfüllung zum Kanal/Versickerung (4) Pumpanlage (Saug- oder Tauchpumpe) (5) mit Druckleitung zu Verbrauchstellen (6)

Bild 4: Funktionsprinzip einer Regenwassernutzungsnalge - RicoCollect
Quelle: Fränkische Rohrwerke Gebr. Kirchner GmbH + Co.KG, Königsberg

2. Löschwasserbevorratung

Der unterirdische Löschwasserbehälter ist ein künstlich angelegter überdeckter Löschwasser-Vorratsraum mit einer oder mehreren Löschwasserentnahmestellen. Die Wassertiefe eines Löschwasserbehälters muss mindestens 2 m betragen. Die geodätische Saughöhe von 7,50 m darf nicht überschritten werden. Der Behälterboden muss waagerecht angelegt sein und den von innen und außen einwirkenden Kräften widerstehen. Senkrecht unter dem Saugrohr muss ein mindestens 15 cm tiefer Pumpensumpf vorhanden sein. Die Grundfläche des Pumpensumpfes muss mindestens dem dreifachen Wert der Querschnittsfläche des Saugrohres entsprechen. Die Abdeckung des Behälters muss mindestens die Last der Überdeckung und eines Fahrzeuges mit einem zulässigen Gesamtgewicht von 16 to aufnehmen können. Zur Löschwasserentnahme sind ein Saugschacht und mindestens ein Saugrohr (in Abhängigkeit der Größe) einzusetzen. Der Saugschacht ist zugleich Einstiegsschacht und muss eine lichte Weite von mindestens 80 cm haben. Die Saugrohre müssen einen Innendurchmesser von 125 mm haben und dürfen nicht länger als 10m sein. Die Einlauföffnung muss im Pumpensumpf 80 mm unter dem Behälterboden liegen.

Bei der Löschwasserbevorratung gilt die DIN 14230, die strikt eine vollständige Inspizierbarkeit des Löschwasservolumens fordert.  Eine Löschwasserbevorratung kann aus einem großen Kunststoffbehälter, einem Kunststoffrohrsystem mit großer Nennweite oder einem Füllkörper-Rigolen-Speicherblocksystem mit  ummantelter Kunststoffdichtungsbahn bestehen.

Entnahmestelle/Löschwassersauganschluss (1) Saugschacht (2) Löschwasserbehälter (3)

Bild 5: Funktionsprinzip einer Löschwasserbevorratung
Quelle: Fränkische Rohrwerke Gebr. Kirchner GmbH + Co.KG, Königsberg

3. Regenwasserrückhaltung

Um bei starken Niederschlägen eine Überlastung der Kanalisation zu verhindern, müssen die großen Wassermengen kontrolliert werden. Eine Regenwasserrückhaltung mittels Regenrückhaltebecken (RRB) schützt die Kanalisation, indem das anfallende Wasser zunächst aufgefangen, zwischengespeichert und dann gedrosselt an das Abwasserleitungsnetz abgegeben wird. Für die Regenwasserrückhaltung besteht ein Stauraumsystem aus drei Modulen:

• Einlaufschacht (1)
• Stauraum (2)
• und Auslaufschacht mit Drossel, einen Schieber oder mit verkleinertem Abflussquerschnitt (3).

Das anfallende Wasser wird durch den Einlaufschacht in den Stauraum geleitet. Zusätzlich kann das Bauwerk als Entlastung bzw. Notüberlauf genutzt werden. Der Stauraumbehälter (als dicht ummantelte Kunststoff-Füllkörper-Rigole oder Kunststoffrohre mit großer Nennweite bis DN 3500) dient als Zwischenspeicher für das eingeleitete Regenwasser. Das rückgestaute Wasser wird durch das Auslaufbauwerk in das Abwasserkanalnetz abgeleitet. Um den Kanal nicht zu überlasten, erfolgt eine Mengenbegrenzung über eine Drossel, einen Schieber oder mittels verkleinertem Abflussquerschnitt.

Bild 6: Funktionsprinzip Regenwasserrückhaltung
Quelle: Fränkische Rohrwerke Gebr. Kirchner GmbH + Co.KG, Königsberg

4. Regenrückhalte-Stauraumkanal (RRSK)

Als Stauraumkanal werden Kanalisationsbauwerke von Entwässerungssystemen bezeichnet, in denen das bei heftigen Regenfällen ankommende Wasser zunächst gestaut und nur gedrosselt in die nachfolgende Kanalisation abgelassen wird. Ein Stauraumkanal ist somit ein Sammelkanal mit größerem Querschnitt. Die zunehmende Versiegelung von Flächen belastet vor allem in Ballungsgebieten die Kanalisation und erhöht zunehmend die Hochwassergefahr. Zur Reduzierung der Hochwassergefahr werden Stauraumkanäle als langgestreckte Sammelkanäle mit großem Durchmesser z. B. aus Kunststoffrohr eingesetzt. Ein Regenwasser-Stauraumkanal erfüllt die gleiche Funktion wie ein Regenüberlaufbecken oder ein Regenrückhaltebecken. Die Bauweise ist jedoch völlig anders: Stauraumkanäle sind Sammelkanäle mit großem Durchmesser, die sowohl Speichervolumen bieten als auch zur Ableitung des Abwassers dienen. Nach Ende der Niederschläge wird das gespeicherte Abwasser im Kanalnetz zur Kläranlage weitergeleitet. Ein Entleerungspumpwerk ist in der Regel nicht erforderlich.

Bei den Stauraumkanälen gibt es zwei unterschiedliche Bauweisen:

• Ein Regenüberlauf-Stauraumkanal (RÜSK) besitzt, genauso wie ein Regenüberlaufbecken, einen Überlauf in ein naheliegendes Gewässer. Auch hier findet eine mechanische Reinigung des Abwassers statt, bevor es bei gefülltem Speichervolumen überfließt.
• Ein Regenrückhalte-Stauraumkanal (RRSK) hat, ebenso wie ein Regenrückhaltebecken, keinen Überlauf in ein Gewässer. Er muss deshalb so bemessen sein, dass auch bei starkem Regen genügend Speichervolumen zu Verfügung steht.

Ein Stauraumkanal erfüllt die gleiche Funktion wie ein Regenüberlaufbecken oder ein Regenrückhaltebecken. Die Stauraumkanäle bieten ein großes Speichervolumen, werden aber auch zur Ableitung des Regenwassers eingesetzt. Nach Ende der Niederschläge wird das gespeicherte Regenwasser im Kanalnetz weitergeleitet. Diese Regenrückhalte-Stauraumkanäle (RRSK) haben, ebenso wie Regenrückhaltebecken, keinen Überlauf in ein Gewässer. Diese müssen deshalb so bemessen sein, dass auch bei starkem Regen genügend Speichervolumen im System zur Verfügung steht. Ein Regenwasser-Stauraumkanalsystem besteht im wesentlichen aus folgenden Komponenten (siehe Bild7):

Zulauf/Entlastungsschacht (1) Stauraumkanalrohr (2) Auslauf/Drosselschacht (3)

Bild 7: Funktionsprinzip Regenwasser-Stauraumkanal/-speicher - Amiscreensystem
Quelle: Amiblu Germany GmbH, Döbeln