aktuelle entwicklungen beim urbanen regenwasser-management · aktuelle entwicklungen für urbane...

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.

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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

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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

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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).

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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

&

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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

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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

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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“

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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

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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

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Rb45 Tab.2 Flächenkategorien

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ÖWAV RB45 Tab. 3

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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: thomas.ertl@boku.ac.athttp://www.boku.ac.at