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mehrstufiges Filtersystem soll schadstofffreie Versickerung von Niederschlägen ermöglichen

(19.8.2004) Regenwasser ist zunehmend verschmutzt und mit ihm können erhebliche Schmutzfrachten in Oberflächengewässer und ins Grundwasser gelangen. Das lässt sich letztlich nur durch Regenwasserbehandlungsanlagen vermeiden. Am Lehrstuhl für Wassergüte- und Abfallwirtschaft der TU München in Garching wird vor diesem Hintergrund ein mehrstufiges Filtersystem entwickelt, das verunreinigte Straßenabläufe auf vergleichsweise kleinem Raum reinigt und versickern lässt. Damit empfiehlt es sich für dicht bebaute Ballungsgebiete.

Weil mit der zunehmenden Urbanisierung immer mehr Dach-, Straßen-, Park- und Hofflächen versiegelt wurden und werden, kommt es immer häufiger zu Hochwasser. Das von den versiegelten Flächen ablaufende Wasser wird vielerorts üblicherweise über das städtische Kanalsystem ab- und punktuell in Oberflächengewässer eingeleitet. Diese schnelle Entwässerung überträgt bei heftigem Regen die hohe Dynamik der Niederschlagsintensität nahezu ungedämpft auf den Abfluss - das allgemeine Hochwasser-Risiko steigt dadurch. Zudem gibt es weitere Nachteile:

  • Es entstehen hohe volkswirtschaftliche Kosten für große Kanäle, Regenentlastungs- und -rückhaltebecken.
  • Die Neubildung von Grundwasser wird verhindert.
  • Das Kleinklima in Ballungsräumen verändert sich.
  • Kläranlagen werden hydraulisch überlastet.
  • Schadstoffe können in Gewässer und ins Grundwasser gelangen.

Aus diesen Gründen geht man vermehrt dazu über, Niederschlagswasser wieder natürlich versickern zu lassen. Das bringt andererseits aber auch die Gefahr eines zusätzlichen Schadstoffeintrags in Böden und Grundwasser mit sich. Denn Niederschläge nehmen Verunreinigungen nicht nur aus der Luft auf, sondern auch von behandelten Ackerflächen und - insbesondere im städtischen Bereich - von Oberflächen von Gebäuden, Fahrzeugen und Verkehrsflächen. Die TUM-Arbeitsgruppe um Dr. Brigitte Helmreich entwickelt deshalb am Lehrstuhl für Wassergüte- und Abfallwirtschaft in Garching im Labormaßstab einen mehrstufigen Filter, der eine schadstofffreie Versickerung verspricht.

Der TUM-Filter soll in ein unterirdisches, dafür konzipiertes wasserundurchlässiges Schachtbauwerk eingebracht werden: Hier wird zunächst das von einer Verkehrsfläche und einem Flachdach ablaufende Wasser grob vorgefiltert, wobei u.a. Blätter und größere Partikel in einem Absetzvorgang entfernt werden. Danach durchfließt das Wasser den Filter von unten nach oben, wobei gelöste wie auch ungelöste organische und anorganische Schadstoffe ausgefiltert werden.

Das so gereinigten Niederschlagswasser kann anschließend in den Untergrund versickert werden. Wichtig für die Entwicklung des Filters war, dass die im Filtersystem eingesetzten Materialien nicht nur effektiv sein müssen, sondern auch kostengünstig sind, damit ein späterer technischer Einsatz möglich ist. Außerdem muss das Gesamtsystem starken hydraulischen Belastungen und schwankenden Konzentrationen an Schadstoffen standhalten. Im Test sind derzeit Sägespäne, die als Abfallprodukt in der Holzverarbeitung anfallen, Polypropylenflocken, Braunkohlekoks, Geotextile aus synthetischen Polymeren bzw. Naturfasern sowie wasserdurchlässiger, mit Eisenhydroxid überzogener Porenbeton. Im Anschluss an dieses Anschubprojekt wird sich ein größeres Forschungsvorhaben im Wesentlichen mit der technischen Umsetzung der Forschungsergebnisse befassen.

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