Planung von Versickerungsanlagen

Informieren Sie sich zunächst beim Fachbereich Umwelt der Stadtverwaltung, inwieweit einer Versickerung des Niederschlagswassers grundsätzlich zugestimmt werden kann, bevor Sie mit der Planung einer Versickerungsanlage beginnen.


Versickerungsfähigkeit des Bodens
Äußerst wichtig für das Funktionieren einer Versickerungsanlage ist die Durchlässigkeit des Bodens. Ausgedrückt wird diese durch den Durchlässigkeitsbeiwert k_f. Er sollte in einem Bereich von 5×10^-3 m/s bis 5×10^-6 m/s liegen (das heißt, auf einem Quadratmeter Bodenfläche versickern 5 Liter Wasser in circa einer Sekunde beziehungsweise 17 Minuten). Als natürliche Bodenarten kommen deshalb besonders Feinkiese, Sande und sandige Schluffe in Frage.

Der obere Grenzwert (k_f = 5×10^-3 m/s, schnelle Versickerung) gewährleistet eine für Filterungsvorgänge genügend lange Aufenthaltszeit des Niederschlagswassers im Boden, bevor es sich mit dem Grundwasser vermischt.

Der untere Grenzwert (k_f= 5×10^-6 m/s, langsame Versickerung) beschreibt, setzt man für eine noch technisch sinnvollen Entleerungszeit der Anlage von 1 bis 2 Tagen, eine noch tolerierbare Durchlässigkeit des Bodens.

Im Fall geringerer Durchlässigkeitsbeiwerte können Sie kombinierte Systeme einsetzen, die neben der Versickerung Regenwassser auch speichern, nutzen beziehungsweise ableiten.

Die Ermittlung des Bodendurchlässigkeitskoeffizienten k_f erfolgt entweder im Eigenversuch oder nach der Entnahme von Bodenproben im Labor. Die Untersuchungen werden in der Regel von einem Geologen durchgeführt.


Eigenversuch zur Ermittlung der Versickerungsfähigkeit
Ein einfaches und selbst durchzuführendes Verfahren zur Ermittlung der Bodendurchlässigkeit stellt der sogenannte Füllversuch dar. Die Ergebnisse beziehen nur die Wirkung der oberflächennahen Bodenschichten ein (0,5 bis 1 Meter Tiefe unter der Geländeoberfläche) und die Messung ist relativ ungenau. Deshalb ist diese Methode nur für die Bemessung von Versickerungsanlagen nur für kleinere Versickerungsvorhaben bis zu 300 Quadratmetern befestigter Fläche empfehlenswert.

Da man die Durchlässigkeit des gewachsenen Bodens in Höhe der späteren Versickerung benötigt, ist unbedingt darauf zu achten, vor der Durchführung des Versuchs den gesamten Mutterboden zu entfernen und die Versickerungsgrube entsprechend tief zu legen.

Um darüber hinaus einen Anhaltspunkt über die Homogenität des Untergrundes zu erhalten, ist die Untersuchung an mindestens zwei Stellen im Bereich des geplanten Anlagenstandortes vorzunehmen.


Wie gehen Sie vor?

Wählen Sie für die Anlage einen Platz im Garten, an dem Sie keine Leitungen vermuten. Als Ausrüstung benötigen Sie:

• Spaten,
• Zollstock,
• Klebeband,
• Metallstab oder Holzlatte (circa 70 Zentimeter),
• Hammer,
• Uhr,
• Stift,
• Eimer mit Kies oder Splitt,
• und natürlich Wasser.

Führen Sie dann folgende Schritte aus

1. Stecken Sie eine Fläche von 20 × 20 Zentimetern ab.
2. Heben Sie ein Loch Tiefe von circa 50 Zentimetern Tiefe mit einer ebenen Grundfläche aus. In jedem Fall muß der gesamte Mutterboden entfernt werden, um die Versickerungsleistung im gewachsenen Boden zu ermitteln.
3. Um Verschlammungen der Sohle zu verhindern, bedecken Sie sie mit einer 1 bis 2 Zentimeter starken Feinkies- oder Splittschicht. Schlagen Sie den Metallstab in die Grube ein und befestigen Sie den Zollstock mit Klebeband an dem Metallstab.
4. Bewässern Sie die Grube circa eine Stunde lang vor. Die Grube darf während der Vorbewässerung nicht trockenfallen.
5. Stellen Sie dann einen Wasserstand bis in Höhe der Mutterbodenschicht, also circa 20 Zentimeter oberhalb der Sohle, ein und verfolgen Sie die Höhe des Wasserstands, den Sie am Zollstock ablesen.
6. Je nach Durchlässigkeit des Bodens kann der Wasserstand, zum Beispiel nach 30 Minuten, abgelesen werden. Sollte sich jedoch nach 30 Minuten noch keine größere Absenkung eingestellt haben, ist eine weitere Wasserstandsablesung, zum Beispiel nach 60 Minuten, erforderlich. Notieren Sie die Werte zu Beginn und nach der Absenkung.
7. Aus der Differenz zwischen den beiden Wasserstandswerten ermitteln Sie die Absenkung in Millimetern.
8. Den Näherungswert für k_f (im m/s) erhalten Sie, wenn Sie die Absenkung (in Zentimetern) durch die verstrichene Zeitspanne (in Minuten) teilen und das Ergebnis mit 3,33 × 10^-5 multiplizieren.

Beispiel:
Nach einer Versickerungszeit von T = 30 Minuten ist der Wasserstand in der Grube um 16 Millimeter abgesunken. k_f ergibt sich dann zu
k_f = 16 ⁄ 30 × 3,33 × 10^-5 = 1,77 × 10^-5 m/s


Der Grundwasserabstand
Der Grundwasserflurabstand ist der Abstand zwischen der Geländeoberfläche und der Grundwasseroberfläche. Er soll je nach gewähltem Versickerungsverfahren größer als 1,5 bis 2,5 Meter sein. Dadurch kann die Filterwirkung des Bodens durch eine ausreichend lange Aufenthaltszeit des Niederschlagswassers im Boden genutzt werden.

Auch bei unterirdisch eingebauten Versickerungsanlagen, zum Beispiel Schachtversickerung, muß ein Abstand von der Grundwasseroberfläche von 1 Meter geachtet werden, da ansonsten keine hinreichende Bodenpassage gewährleistet ist.

Beim Fachbereich Umwelt können Sie den Grundwasserflurabstand auf Ihrem Grundstück erfragen, da hier weitergehende Erkenntnisse über Boden- und Grundwasserverhältnisse vorliegen.

In Einzelfällen (ungünstige Bodenverhältnisse, befestigte Fläche größer 1000 Quadratmeter) empfiehlt es sich, ein geohydrologisches Gutachten anfertigen zu lassen.


Altablagerungen/Altlasten
In Bereichen mit sogenannten schädlichen Bodenveränderungen beziehungsweise Altlasten ist eine Versickerung des Niederschlagswassers generell verboten, da Lösungsvorgänge die Schadstoffe in das Grundwasser austragen können. Auskunft über mögliche Bodenverunreinigungen erhalten Sie von den Altlastenexperten im Fachbereich Umwelt der Stadt Herne.

Belastung des Niederschlagswassers
Die Verschmutzung des Niederschlagswassers wird in Abhängigkeit vom jeweiligen Herkunftsbereich definiert:

unbelastet:

• Fuß-, Rad- und Wohnwege
• Dachflächen in Wohn- und Mischgebieten
• Garagenzufahrten bei Einzelhäusern
• Hofflächen ohne KFZ-Verkehr in Wohngebieten, wenn Fahrzeugwäsche verboten ist

schwach belastet:

• Befestigte Fläche mit schwachem KFZ-Verkehr, zum Beispiel Wohnstraßen mit Park- und Stellplätzen, sonstige schwach frequentierteParkplätze
• Einkaufsstraßen, Marktplätze
• Zwischengemeindliche Straßen- und Wegeverbindungen
• Dachflächen in Gewerbe- und Industriegebieten
• Hof- und Verkehrsflächen in Mischgebieten, Gewerbe- und Industriegebieten mit geringem KFZ-Verkehr ohne Umgang mit wassergefährdenden Stoffen
• Landwirtschaftliche Hofflächen, außer im folgenden aufgeführt

stark belastet:

• Flächen, auf denen mit wassergefährdenden Stoffen gemäß § 19 g Wasserhaushaltsgesetz sowie mit Jauche, Gülle, Stalldung oder Silage umgegangen wird.
• Flächen mit starkem KFZ-Verkehr,zum Beispiel Hauptstraßen, Fernstraßen sowie stark frequentierte Großparkplätze bzw. Dauerparkplätze
• Hof- und Verkehrsflächen in Misch-, Gewerbe- und Industriegebieten, soweit nicht unter "schwach belastet" fallend
• Flächen mit großen Tieransammlungen (Viehhaltungsbetriebe, Reiterhöfe, Schlachthöfe et cetera)
• Verkehrsflächen von Abwasserbehandlungs- und Abfallentsorgungsanlagen
• Flächen zur Lagerung und Zwischenlagerung industrieller Reststoffe und Nebenprodukte, Recyclingmaterial und Asche

Grundsätzlich ist nur die Versickerung von unbelastetem Niederschlagswasser ohne eine Mutterbodenpassage möglich. Bei schwach belastetem Niederschlagswasser ist aus Gründen des Grundwasserschutzes eine Prüfung durch die Fachbehörde notwendig. Die Beseitigung von stark belastetem Niederschlagswasser soll generell durch Sammlung und Ableitung zu einer Abwasserbehandlungsanlage erfolgen.

Berechnungsgrundlagen
Die Bemessung von Versickerungsanlagen erfolgt gemäß dem Arbeitsblatt A 138 der Abwassertechnischen Vereinigung (ATV). Dieses Arbeitsblatt gibt detaillierte Informationen über Funktionsweise und Berechnungsverfahren für die einzelnen Versickerungssysteme.

Grundlage der Berechnung bilden die folgenden Eingangsdaten:

• Befestigte angeschlossene Fläche A in m²
• Maßgebendes Regenereignis r in l ⁄ (s × ha)

Hinweis:
Die Verfahren zur Regenwasserversickerung sind unter Berücksichtigung der Vorgaben des ATV-Arbeitsblattes A 138 entwickelt worden, das heißt die Bemessung erfolgte unter Berücksichtigung eines Regenereignisses, das 15 Minuten andauert und statistisch gesehen einmal in fünf Jahren erreicht oder überschritten wird. Für Herne ist dabei von einer Regenspende von 115 Litern pro Sekunde und Hektar auszugehen.