Dezentrales und intelligentes Regenwassermanagement

Die Regenwasserrückhaltung von Retentionsdächern ist entscheidend für die dezentrale Regenwasserbewirtschaftung und die Reduktion der Regenwasserableitung. Zudem entlasten Retentionsdächer bei Starkregen die kommunalen Abwassersysteme und vermindern das Risiko von Überschwemmungen. Für die Regenrückhaltung (Retention) auf Gründächern sind das Substrat und die Drainageschicht verantwortlich. Sie geben überschüssiges Wasser erst nach der Sättigung dieser Schichten ab. Bei Retentionsdächern mit stärkerer Drainageschicht wird das Regenwasser auf langen Wegen umgeleitet, um eine maximale Verzögerung des Wasserabflusses zu erzielen.

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Retentionsdach und zusätzliche Drosselung 

Gedrosselte Retentionsdach-Systeme können die Rückhaltung von Wasser zusätzlich verstärken. Dies geschieht einerseits durch den Einsatz von Wasser-Retentionsboxen (WRB) – hohen Kunststoff-Hohlkörpern, die in der Drainage-Ebene eingesetzt werden. Anderseits durch eine statische Drossel, die den Abfluss des Wassers definiert sowie einen dauerhaften Wasseranstau in den Retentionsboxen bedingt. Der Retentionsraum teilt sich auf diese Weise in einen temporären und einen permanenten Wasserspeicher. Über Kapillarbrücken wird das gespeicherte Wasser des dauerhaften Anstaus in das auf den Retentionsboxen liegende Vlies transportiert. Das Wasser verteilt sich über das Vlies auf der gesamten Fläche und hält die darüber liegende Substratschicht feucht. So steht das Niederschlagswasser der Vegetation und zur Verdunstung zur Verfügung. Der temporäre Speicher im Retentionsraum entleert sich stark gedrosselt über den Abfluss. Auf diese Weise können niedrige Einleitbeschränkungen eingehalten werden und der Schutz gegen Überflutungen ist auch bei starken Regenereignissen gegeben.

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Intelligentes Regenwassermanagement

In jüngster Zeit gewinnt die Anwendung intelligenter Ablaufdrosseln zunehmend an Bedeutung, da sie die Umsetzung einer witterungs- und datenbasierten Steuerung der Wasserbilanz ermöglichen. Diese Systeme erlauben die flexible Ableitung von Regenwasser den jeweiligen Bedingungen entsprechend: Es kann entweder zur Verdunstung über die Dachbegrünung geleitet werden, zur Versickerung in den Boden oder, wenn notwendig, in das öffentliche Kanalnetz eingebracht werden. Dabei werden sowohl die Anforderungen zum Erhalt des natürlichen Wasserhaushalts als auch ein maximaler Schutzes vor Überflutungen berücksichtigt.

Die Funktionsweise basiert auf dem kontinuierlichen Datenabgleich zwischen Wasserstand auf dem Gründach und Wettervorhersage. Die intelligente Ablaufdrossel misst den Wasserstand und sendet ihn an einen Server, auf dem ein Algorithmus die Abflussmenge ermittelt. Dadurch kann für den kommenden Regen ausreichend Platz geschaffen werden. Der Server sendet den Öffnungsbefehl an die Ablaufdrossel, bevor das Regenereignis eintritt. Jegliche Aktivitäten lassen sich über ein Dashboards überwachen. Dagegen stellt eine statische Drossel immer einen Kompromiss zwischen Überflutungsschutz und den Erhalt der natürlichen Wasserbilanz dar.

Praxisbeispiel

Bei dem Objekt Vogelhof von Klunder Architekten in Rotterdam wurde ein intelligent gesteuertes System installiert, das Regenwassermanagement und Dachbegrünung verknüpft. Die angewendete Technik bietet sowohl einen intelligent gesteuerten Überflutungsschutz als auch eine dauerhafte Wasserverfügbarkeit für die Vegetation und damit eine bestmögliche Verdunstungsleistung.

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Die Funktionalität dieses Systems offenbart sich im Innenhof, wo die Dachbegrünung über einer Tiefgarage angelegt ist. Unter den Bereichen für Freizeit und Spiel sowie den Verkehrswegen verbirgt sich eine effiziente Regenwasserspeicherung mittels eines speziell gedrosselten Retentionsdachs (Optigrün). Darüber hinaus gibt es auf dem Gelände eine unterirdische Regenwasserrückhaltezisterne mit einem Fassungsvermögen von etwa 30 Kubikmeter (Fränkische) und ein Sickerbecken.

Zentrales Element des Regenwassermanagementsystems ist die intelligente Steuerung der Drosseln, Pumpen und Ventile, die mit den Dächern und der Zisterne verbunden sind. Bei einem Niederschlagsereignis füllen sich die Wasserspeicher im Gründach. Neben dem direkt auf der Dachbegrünung anfallenden Wasser wird zusätzlich Wasser von weiteren Dachflächen eingeleitet: Der gesammelte Niederschlag von rund 3.000 Quadratmeter versiegelten Dachflächen wird nach einer Reinigung in die Zisterne geleitet und sofort automatisiert über ein System aus Pumpen und Ventilen auf die Retentionsflächen verteilt. Spezielle Schächte gewährleisten die gezielte und sichere Einleitung des Wassers auch bei großen Regenmengen.

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Das eingesetzte Wasserbilanzsteuerungssystem ermöglicht eine nachhaltige Verteilung von Regenwasser, die auf zukünftige Anforderungen ausgerichtet ist: Das auf dem Grundstück anfallende Regenwasser wird erfasst und sowohl auf dem Retentionsgründach als auch nach vorheriger Reinigung in der Zisterne gespeichert. Anschließend erfolgt die gezielte Verteilung des Wassers gemäß einer ökologisch sinnvollen Zielwasserbilanz, wobei es zur Verdunstung auf das Gründach, zur Grundwasserneubildung in die Rigole und in den Abwasserkanal geleitet wird.

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Fachwissen zum Thema

Surftipps

• www.optigruen.de > Planungsunterlage_Regenwassermanagement.pdf