aktuelle entwicklungen beim urbanen regenwasser-management · aktuelle entwicklungen für urbane...
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Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 1 / 37
Fachtagung Regenwasser
Aktuelle Entwicklungen beim urbanen Regenwasser-Management
Thomas Ertl
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 2 / 37
Problematik des urbanen Regenwassermanagement
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 3 / 37
Urbanes Regen-Wasser-ManagementFokus auf Entwässerungssysteme
Aktuelle Entwicklungen für
urbane Regen-Wassermanager
Diskussion + Ausblick Rolle BOKU-SIG Integrale Konzepte
Grüne Infrastruktur:Auswahl und Eignung von
Versickerungsanlagen nach ÖWAV RB45
Einleitung Abgrenzung Aufgabe der Stadtentwässerung
Versickerung und GW-Schutz Nachweis der Eignung des Rückhalts
von Schadstoffen
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 4 / 37
Hangwasser etc.
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 5 / 37
Wie weit ist Kanalunternehmen verantwortlich?
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 6 / 37
Wasserarten und Maßnahmen
RW, n ≤ x, Ab SchmutzwasserAbwasserAbwasserbeseitigung
- Qualität -
RW, y > n > xAb, Au
Überstau, oberird. Systemeschadensfrei, z.B. bis Bordstein
RW, n ≤ x, Au
RW, Aa
Hochwasser aus angrenzenden
Gewässern
Infiltration ./. Exfiltration
Wasser ausanderen
Bereichen
Grundwasser
Barrieren/Rückhalt/Lenkung
Hochwasserschutz
RW, n > yAb, Au
Abflu
ssm
anag
emen
t -Q
uant
ität
Grundwasser- management
Starkregen
ÜberflutungRückhaltung/Notwasserwege/
Objektschutz
Hochwasser
Dränagewasser
x –> 1 .. 10; y –> 30 - 100
Versickerung
Ab - befestigte FlächeAu - unbefestigte FlächeAa - Fläche, außerhalb
Bosseler, Ertl, 2017/01
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 7 / 37
Rechtsprechung• ÖWAV Sem. Kanalmanagement - KanMan
2016 • „Fragen der Haftung bei pluvialen
Überflutungen“– Mag. Dieter HUTTER, Rechtsanwälte GmbH hba Held Berdnik Astner & Partner
• „Für die Zwecke dieses Beitrages sind die allgemeinen Schadenersatzregelungen der §§ 1293 ff ABGB und vor allem die nachbarrechtlichen Bestimmungen in den §§ 364 ff ABGB von maßgebender Bedeutung.“
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 8 / 37
Rechtsprechung• Nachbarrecht nach §364a ABGB• Bis zum 30 jährlichen Ereignis Schuld bei
Betreiber, ab dem 100 jährlichen „Höhere Gewalt“– „Für Regenfälle, die häufiger als alle 30 Jahre
vorkommen, wird eine Haftung des Kanalbetreibers bestehen.
– Regenfälle, die nur alle 100 Jahre oder sogar noch seltener auftreten, sind heute wohl als höhere Gewalt anzusehen.“ (HUTTER, 2016)
– Dazwischen noch nicht genügend Präzedenzfälle
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 9 / 37
STARKREGENPositionen / Thesen
• Stadtentwässerung ist Kompetenzträger• Kanal ist kein Ersatzgewässer!• Risiken bei Starkregen erkennen• Wasserabfluss lenken und beherrschen• Bürger beraten: Objektschutz fördern• Kanalfunktion bei Wetterextremen sichern
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 10 / 37
„Unterirdische Lösungen“
• Im Zuge von Erneuerungen größere Abflusskapazitäten schaffen („theoretischer Ansatz“)
• Kanalnetzbewirtschaftung– Bis zu welchen
Jährlichkeiten kann Real Time Control wirksam Überflutungen verhindern?
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 11 / 37
Zentrale und dezentrale Maßnahmen!
• Hoppe, 2017
11.10.10
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 12 / 37
Ad Prozesse
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 13 / 37
Urbanes Regen-Wasser-ManagementFokus auf Entwässerungssysteme
Aktuelle Entwicklungen für
urbane Regen-Wassermanager
Diskussion + Ausblick Rolle BOKU-SIG Integrale Konzepte
Grüne Infrastruktur:Auswahl und Eignung von
Versickerungsanlagen nach ÖWAV RB45
Einleitung Abgrenzung Aufgabe Siedlungsentwässerung
Versickerung und GW-Schutz Nachweis der Eignung des Rückhalts
von Schadstoffen
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 14 / 37
Versickerung
Grundwasser
Kanalsystem
Evaporation
TranspirationRetention und Verdunstung
Oberflächenabfluss
Speicherung &Wiederverwendung
WC- SpülungAktive Bodenfilter-passage
Bewässerung
Zisternen
Dachbegrünungen
Regenwasser-Management im urbanen RaumProzesse beim Einsatz Grüner Infrastruktur
Kühlungssysteme
(adapt. Scharf und Pitha, BOKU-IBLB, 2015)
DichtetrennungFiltrationSorptionIonenaustauschFällungBiochemische Umwandlung
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 15 / 37
Grüne Fassaden
Speicher
Versickerung
Grundwasser
Mikroschadstoffe
Trennkanalisation
Mischkanalisation
Systemwechsel
Grüne Dächer
Niederschlag
Gewässer
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 16 / 37
Mögliche Inhaltsstoffe in Oberflächenabflüssen
TOC, CSB, BSB
Schwer-metalle
PAK
MKW
Pestizide
P & N
Partikelgelöst
gelöst
gelöst
gelöst
frei
an Feinpartikel adsorbiert
Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, Al, FeBa, Ti, V, As, Hg, Mo, Sr, Pt, Pd, Rd
Sonstige Spurenstoffe:PhthalateBisphenol-A Tenside Kraftstoffadditive: MTBE, ETBEKomplexbildnerBiozide/Fungizide
CMR (kanzerogene, mutagene und reproduktionstoxische Stoffe), neurotoxische, immuntoxische, endokrin aktive Stoffe
gelöst
Ziel: Grundwasser- & GewässerschutzM. Fürhacker, 2015
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 17 / 37
Behandlung vom Niederschlagsabfluss
Anforderungen
QZV Chemie OG QZV Chemie GW
Einleitung nach Behandlung
Oberflächengewässer Boden/Grundwasser
Dezentrale Behandlungsanlage
Bodenpassage Technischer Filter (Adsorber)
Niederschlagsabfluss
befestigte Flächen Dächer
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 18 / 37
„Bodenpassage“• QZV Chemie GW:
– „Verbot der Einbringung von Schadstoffen• § 6. (1) Die direkte Einbringung von in Anlage 2
angeführten Schadstoffen in das Grundwasser ist, sofern nicht eine Ausnahme gemäß § 32a Abs. 1 lit. a oder b WRG 1959 vorliegt, verboten.
• (2) Unter direkter Einbringung ist jede dauernde oder zeitweilige Einbringung von Schadstoffen in das Grundwasser ohne Bodenpassage zu verstehen.“
• Erläuterungen zur QZV Chemie GW– „ … ohne Bodenpassage (dh nicht über die
belebte Bodenschicht vorgenommene) … “• „Belebte Bodenschicht“ = „Bodenpassage“• Alle anderen Systeme: Eignung nachweisen
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 19 / 37
NW-Behandlungsanlagen - Beispiele
Quelle: C.Copeland, Green Infrastructure and Issues in Managing Urban Stormwater, CRS Report, USA 2014
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 20 / 37
Einteilung von grüner Infrastruktur
(www.nwrm.eu)
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 21 / 37
Reinigungsverfahren laut ÖWAV RB 45 (2015)
• Systeme mit mineralischem Filter• Systeme mit Rasen
– Oberboden >= 10 cm• Systeme mit Bodenfilter
– ÖNORM B 2506-2– Oberboden >= 30 cm
• Systeme mit techn. Filter– ÖNORM B 2506-3
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 22 / 37
Ablaufschema zur Eignungsprüfung einer Versickerungsanlage nach ÖWAV RB 45Ei
gnun
gEn
twäs
seru
ngs-
fläch
eNa
chw
eis
Entw
ässe
rung
s-an
lage
Scha
dsto
ffePhase
Entwässerungsfläche definieren
Einteilung der NS-Abflüsse nach Herkunftsfläche laut Tab. 2 ergibt Kategorien F1 bis F5 mit Entwässerungsanlagen nach Tabelle 3
Sickerschacht mit techn. Filter
Gesonderter Nachweis
Reinigungs-leistung
Eignung zum Rückhalt der anfallenden Schadstoffe
System mit Bodenfilter
Technischer Filter (Mulden-/Rinnen- od. Beckenform)
ON B 2506-3 Zertifikat
Einhaltung Kriterien ON B 2506-2. nat. BF,
H >= 30cm
Eignung als „Bodenpassage“ im Sinne der QZV Chemie GW
empfohlenzulässig zulässig n. ind. Beurteilung
Systeme mit mineral. Filter
Systeme mit Rasen
Eignung als Versickerungsanlage für geringfügige Einwirkung
Nur bei Typ F1>= 10 cm Oberboden,
bestimmte Randbedingungen
nicht zulässig
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 23 / 37
„Natürlicher Bodenfilter“ nach ON B 2506-2 (2012)
6.3.1.1. Natürlicher Bodenfilter
Als natürlicher Bodenfilter wird Boden der obersten belebten Bodenschicht verstanden. Für natürlichen Bodenfilter sind die nachstehenden Anforderungen einzuhalten:
− Sickerwert im eingebauten Zustand 1 x 10 -4 bis 1 x 10 -5 m/s (gemäß ÖNORM B 4422-2),
− Tongehalt 5 % bis 10 % Masseanteil (Partikel kleiner 0,002 mm), bezogen auf Gesamtmasse,
− Humusgehalt (gemäß ÖNORM L 1080) ≥ 1 % Masseanteil,− Carbonatgehalt (gemäß ÖNORM L 1084) > 5 % Masseanteil,− pH-Wert 7 bis 9 (gemäß ÖNORM L 1083).
Eine Zumischung von Bodenbestandteilen zum Zwecke der Erreichung obenstehender Anforderungen im Höchstausmaß von 30 Massenprozent ist zulässig.
Vor Einbau müssen die Entnahmestelle, der Zeitpunkt der Anlieferung und die vorherigen Flächennutzungen (zB Acker, Grünland, Gewerbefläche) dem Betreiber bekannt gegeben werden.
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 24 / 37
„Technischer Bodenfilter“ nach ON B 2506-2 (2012)
6.3.1.2. Technischer BodenfilterBei technischen Bodenfiltern werden dem Boden zur Verbesserung der natürlichen Eigenschaften technische Stoffe im Höchstausmaß von 30 Massenprozent zugesetzt. Nach der Mischung der einzelnen Bestandteile weist der technische Bodenfilter vergleichbare physikalisch-chemische und biologische Eigenschaften wie ein natürlicher Bodenfilter auf. Der Boden vor Ort darf durch nicht lokalen definierten Boden ersetzt werden.Für technische Bodenfilter sind die nachstehenden Anforderungen einzuhalten:− Sickerwert kf ≤ 1 x 10-3 m/s (gemäß ÖNORM B 4422-1),− pH-Wert 6,5 bis 9,5 (gemäß ÖNORM L 1083),− Tongehalt 5 % bis 10 % Masseanteil (Partikel kleiner 0,002 mm), bezogen auf
Gesamtmasse,− Humusgehalt ≥ 1 % Masseanteil (gemäß ÖNORM L 1080),− Karbonatgehalt > 5 % Masseanteil (gemäß ÖNORM L 1084),− Rückhaltevermögen:
− Partikelrückhalt > 80 % (gemäß DIN 38409-2),− Kupfer > 90 %,− Zink > 50 %,− Kohlenwasserstoff > 50 % (gemäß ÖNORM EN ISO 9377-2).
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 25 / 37
Prüfmethode für FiltermaterialienÖNORM B 2506 Teil 3 (1.1.2016)
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 26 / 37
Grundlegende Idee der „ÖNORM-Prüfung“
Prüfung der Leistungsfähigkeit verschiedener Filtersubstrate anhand des Partikelrückhalts, der Schwermetalladsorption und des Mineralölrückhaltsfür mindestens 4 Jahre
Festlegung von Anforderungen
durchführbar praxisnah
Flächenverhältnisse: (Filterfläche zu abflusswirksamer Fläche) von 1:15 standardmäßig durchgeführt; zusätzlich in Stufen bis 1:250
&
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 27 / 37
Teilprüfungen
Die Prüfung besteht aus acht Teilprüfungen, die in der angegebenen Reihenfolge durchzuführen sind. Folgende Teilprüfungen gemäß Tabelle 4 werden unterschieden:
Tabelle 4 – Überblick über die TeilprüfungenTeilprüfung Prüfungsgegenstand
1 Infiltrationsrate
2 Partikelretention I
3 Schwermetallrückhalt
4 Mineralölrückhalt
5 Partikelretention II
6 Bestimmung der Änderung der Infiltrationsrate und der Remobilisierung der AFS
7 Remobilisierung von Schwermetallen
8 Säureneutralisationskapazität
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 28 / 37
Anforderungen an Filtermaterialiennach ÖNORM B 2506 Teil 3
Eigenschaft Anforderung
Infiltrationsrate > 1 * 10-5 m/s
Partikelretention I Rückhalt > 80 %
Schwermetallrückhalt> 80 % Cu-Entfernung, > 50 % Zn-Entfernung,
Pb < 9 µg/l
Mineralölrückhalt Entfernungsrate > 95 %
Partikelretention II
Änderung der Infiltrationsrate
Rückhalt > 80 %
> 50 % bzw. 30 % des Ausgangswertes, je
nach Flächenverhältnis
Remobilisierungsprüfung für Partikel < 20 % bzw. < 1,6 g AFS
Schwermetallremobilisierung durch NaClKonzentration von Cu < 50 μg/l
Konzentration von Zn < 500 μg/l
Säureneutralisationskapazität
pH-Wert > 6,0, während des Durchlaufs des
Wasservolumens von 42 l oder während einer
Prüfdauer von 30 min
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 29 / 37
Verfahren für den Nachweis der Normkonformität
Erstprüfung ist vom Hersteller zu veranlassen bevor diese erstmals inVerkehr gebracht werden
Einreichung zur Erlangung eines Zertifikats, Probenahme & Erstinspektionder Produktionsstätte für die Erstprüfung und jährlichen Fremdüberwachung AS+
Beauftragung der BOKU zur Prüfung der Filtermaterialien (vertraglichgeregelt), Durchführung der Prüfung, Berichterstattung an AS+
Vergabe des Prüfkennzeichens von AS+
Austrian Standards plus GmbH als Zertifizierungsstelle „ÖNORM B 2506-3 geprüft“
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 30 / 37
Aktuelle Zertifikate (16.11.2017)https://certificates.austrian-standards.at/search?2
Nummer Zertifikatsinhaber Gegenstand der Zertifizierung
N 001083 Mall GmbH Austria ÖNORM B 2506-3 Filtermaterialien
N 001138 Funke Kunststoffe GmbH ÖNORM B 2506-3 Filtermaterialien
N 001150 ENREGIS GmbH ÖNORM B 2506-3 Filtermaterialien
N 001153 SW Umwelttechnik Österreich GmbH
ÖNORM B 2506-3 Filtermaterialien
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 31 / 37
Urbanes Regen-Wasser-ManagementFokus auf Entwässerungssysteme
Aktuelle Entwicklungen für
urbane Regen-Wassermanager
Diskussion + Ausblick Rolle BOKU-SIG Integrale Konzepte
Grüne Infrastruktur:Auswahl und Eignung von
Versickerungsanlagen nach ÖWAV RB45
Einleitung Abgrenzung Aufgabe der Stadtentwässerung
Versickerung und GW-Schutz Nachweis der Eignung des Rückhalts
von Schadstoffen
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 32 / 37
Praktisches Beispiel: Versickerungsanlage für Parkplatz nach ÖWAV RB 45
• Parkplatz mit 25 Stellplätzen, häufigem Wechsel und < 2000 m²
• Frage Bewilligungspflicht nach WRG: mehr als geringfügig, verbotene Stoffe nach QZV
• Einteilung der NS-Abflüsse nach Herkunftsfläche Tab. 2 im RB 45 ergibt Kat. F3
• Entwässerungsanlagen für Herkunftsfläche F3 in Tab. 3: – Indiv. Beurteilung: Sickerschacht mit techn. Filter
gesonderter Nachweis erforderlich– Zulässig: Technische Filter in Mulden/Rinnen oder
Beckenform – Empfohlen: Systeme mit Bodenfilter – (Kap. 6.3) Vertretbar: Rasengittersteine >= 30 cm mit
Bodenfiltermaterial gefüllt
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 33 / 37
Rb45 Tab.2 Flächenkategorien
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 34 / 37
ÖWAV RB45 Tab. 3
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 35 / 37
Ablaufschema zur Eignungsprüfung einer Versickerungsanlage nach ÖWAV RB 45Ei
gnun
gEn
twäs
seru
ngs-
fläch
eNa
chw
eis
Entw
ässe
rung
s-an
lage
Scha
dsto
ffePhase
Parkplatz mit 25 Stellplätzen, häufigem Wechsel und < 2000 m²
Einteilung der NS-Abflüsse nach Herkunftsfläche laut Tab. 2 ergibt Kategorie F3 mit Entwässerungsanlagen
nach Tabelle 3
Sickerschacht mit techn. Filter
Gesonderter Nachweis
Reinigungs-leistung
Eignung zum Rückhalt der anfallenden Schadstoffe
System mit Bodenfilter
Technischer Filter (Mulden-/Rinnen- od. Beckenform)
ON B 2506-3 Zertifikat
Einhaltung Kriterien ON B 2506-2. nat. BF,
H >= 30cm
Eignung als „Bodenpassage“ im Sinne der QZV Chemie GW
empfohlenzulässig zulässig n. ind. Beurteilung
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 37 / 37
Urbanes Regen-Wasser-ManagementFokus auf Entwässerungssysteme
Aktuelle Entwicklungen für
urbane Regen-Wassermanager
Diskussion + Ausblick Rolle BOKU-SIG Integrale Konzepte
Grüne Infrastruktur:Auswahl und Eignung von
Versickerungsanlagen nach ÖWAV RB45
Einleitung Abgrenzung Aufgabe der Stadtentwässerung
Versickerung und GW-Schutz Nachweis der Eignung des Rückhalts
von Schadstoffen
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 38 / 37
ECOSTORMA
KANFUNK
DATMODINFOSAN
HOUSUI
SCHTURMGrüne Fassaden
Speicher
Versickerung
DRAINGARDEN
Grundwasser
Mikroschadstoffe
Trennkanalisation
Mischkanalisation
Systemwechsel
SAVE GrünStadtKlima
ÖNORM
SARIT Grüne Dächer
Niederschlag
FlexAdapt
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 39 / 37
Grüne Infrastruktur – Raum im Untergrund?
City of Stockholm: Planting beds in the city of Stockholm – Handbook (2009)
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 40 / 3740
Britt-Marie Alvem, Björn EmbrénTree Officer, Street Department, Stockholm, Sweden
Presentation Sept. 2014, IKT Symp. Vegetation and Infrastructure
Grüne Infrastruktur – „structural soil“
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 41 / 37
Projekt Straßen-Abwasserlösungen für Vegetation & Entwässerungssysteme (SAVE)
Projektvolumen: 500.000 €Projektdauer: 4 JahreAuftraggeber: Stadt Wien
Wirtschaftliche Lösungen erarbeiten und testen, um:
möglichst viel Regenwasser vor Ort zu versickern und für Pflanzen verfügbar zu machen,
unter Einhaltung der Anforderungen des Grundwasserschutzes und den Interessen der Grünraumgestaltung(auch unter Berücksichtigung des Winterdienstes).
Projektziel:
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 42 / 37
Klimarelevanz von Bäumen (NASA)
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 43 / 37
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 44 / 37
Modellierung• BGD Integrated
Modelling System – IMS• The Imperial College
Eastside Building and green roof model represented in BIM
Blue Green Dream http://bgd.org.uk/
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 45 / 37
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 46 / 37
Urbanes Regen-Wasser-ManagementFokus auf Entwässerungssysteme
Aktuelle Entwicklungen für
urbane Regen-Wassermanager
Diskussion + Ausblick Rolle BOKU-SIG Integrale Konzepte
Grüne Infrastruktur:Auswahl und Eignung von
Versickerungsanlagen nach ÖWAV RB45
Einleitung Abgrenzung Aufgabe der Stadtentwässerung
Versickerung und GW-Schutz Nachweis der Eignung des Rückhalts
von Schadstoffen
Fachtagung Regenwasser| 16.11 2017 | Wien 47 / 3714.11.2017 47
Universität für Bodenkultur Wien
Department für Wasser-Atmosphäre-UmweltInstitut für Siedlungswasserbau, Industriewasserwirtschaft und Gewässerschutz
Univ.Prof. DI Dr. Thomas Ertl
Muthgasse 18, A-1190 WienTel.: +43 1 47654-81101, GSM: +43 664 4416716Email: [email protected]://www.boku.ac.at