Modelltechnische Untersuchungen zum Effekt von dezentralen Regenwasserbewirtschaftungsanlagen für die Starkregenvorsorge

von Jonas Neumann

175 Seiten, Taschenbuch

Kurzbeschreibung des Verlags

Als Folge des Klimawandels ist mit einer Zunahme und Intensivierung von Starkregenereignissen zu rechnen, wobei besonders hochversiegelte Stadtgebiete durch Starkregen und den daraus resultierenden Überflutungen gefährdet sind. Konventionelle städtische Entwässerungssysteme sind nicht darauf ausgelegt, außergewöhnliche und extreme Starkregenereignisse überflutungsfrei abzuleiten. Dezentrale Regenwasserbewirtschaftungsanlagen (RWBA) können eine Lösungsmöglichkeit sein, die Resilienz bestehender Entwässerungssysteme gegenüber Starkregenereignissen zu verbessern. Diese Arbeit untersucht modellgestützt die Wirksamkeit verschiedener RWBA – Versickerungsanlagen, Gründächer, Zisternentypen und modifizierten Straßenbäumen – in einem städtischen Untersuchungsgebiet. Mithilfe eines gekoppelten 1D/2D- Simulationsmodells, in dem sowohl das Kanalnetz als auch die Gebietsoberfläche berücksichtigt werden und das die SWMM-LID-Ansätze zur Modellierung der RWBA einbezieht, wird die Überflutungsreduzierung quantifiziert und die Leistungsfähigkeit der Anlagen im Quervergleich bewertet. Dabei werden unterschiedliche Implementierungsgrade, Niederschlagsverteilungen, Regendauern, die räumliche Anordnung der RWBA sowie die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf andere Einzugsgebiete analysiert. Der Leistungsvergleich der Anlagen zeigt, dass die auf T = 5 a dimensionierten Versickerungsanlagen auch bei einem einstündigen hundertjährlichen Ereignis (hN = 48,9 mm) das Überflutungsvolumen deutlich reduzieren. Mit zunehmender Niederschlagsintensität nimmt der relative Effekt der Anlagen ab, allerdings erzielen die auf T = 100 a dimensionierten Versickerungsanlagen selbst bei einem extremen einstündigen Regenereignis (hN = 100 mm) noch eine große Reduzierung. Insgesamt haben die intensiven Grün- und Retentionsdächer von allen untersuchten Anlagen den größten Effekt und können selbst das 100 mm Niederschlagsereignis zurückhalten. Die Leistung der extensiven Gründächer liegt geringfügig unter der auf T = 100 a bemessenen Mulden. Die Zisternen sind vergleichbar mit den auf T = 5 a bemessenen Mulden, wobei ihre Leistungsfähigkeit vom Füllstand zu Beginn des Niederschlagsereignisses abhängt. Retentionszisternen haben eine deutlich größere Wirkung als Zisternen und erzielen eine Leistung, die leicht unter den auf T = 100 a dimensionierten Mulden liegt. Hydrologisch optimierte Baumstandorte und Baumrigolen zeigen den geringsten Effekt und sind dadurch selbst bei hohen Implementierungsgraden nicht ausreichend zum Überflutungsschutz geeignet. Die RWBA reagieren allgemein robust gegenüber verschiedenen Niederschlagsverteilungen und können Intensitätsspitzen abpuffern. Die Regendauer beeinflusst insbesondere die Leistungsfähigkeit von Versickerungsanlagen, die bei langanhaltendem Niederschlag auf durchlässigen Böden besonders wirksam sind. Die räumliche Anordnung spielt eine entscheidende Rolle: Eine gezielte Platzierung um Überflutungsschwerpunkte maximiert die Überflutungsreduzierung. Der Effekt der RWBA zur Überflutungsminderung kann nur bedingt auf andere Einzugsgebiete übertragen werden. Dennoch können die Ergebnisse für eine erste Priorisierung geeigneter RWBA in neuen Gebieten dienen, da die relative Wirksamkeit der Systeme gebietsunabhängig vergleichbar bleibt.

• Reihe: Schriftenreihe Wasser Infrastruktur Ressourcen
• Themen: Geowissenschaften, Geographie, Umwelt, Planung
• ISBN: 9783959742603
• Sprache: Deutsch
• Erscheinungsdatum: 23.09.2026
• Größe: 21 x 14.5 cm
• Verlag: RPTU Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern Landau