Trockenheitsvorsorge
Trockenheitsvorsorge
Efeu-Fassadenmodule, die mit Niederschlagsabflüssen unterschiedlicher Auffangflächen bewässert werden, u.a. das gezeigte Gründach samt entsprechendem Betriebswasserspeicher
EINFÜHRUNG
Das AMAREX Arbeitspaket 3 „Funktionserweiterung von Regenwasserbewirtschaftungsanlagen zur Vorsorge gegen Hitze und Trockenheit“ wird vom Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- u. Abfallwirtschaft der Universität Stuttgart bearbeitet. Unter Regenwasserbewirtschaftung (RWB) versteht man verschiedene Maßnahmen des naturnahen Umgangs mit Regenwasser in Siedlungen. Durch Regenwassernutzung, ortsnahe Versickerung und Verdunstung sollen vor allem hohe und schnelle Regenwasserabflüsse verringert oder vermieden werden. Positive Effekte der RWB sind eine verbesserte Grundwasserneubildung und die Reduktion von Hitzestress durch Verdunstungskühle. Die Wirkung von RWB zur Vorsorge gegen Hitze und Trockenheit ist jedoch begrenzt, da herkömmliche Anlagen technisch nicht auf die hierzu notwendigen größeren und bewirtschaftbaren Speichervolumina ausgelegt sind.
Mit der zu erwartenden Zunahme extremerer Hitze- und Trockenheitsphasen als Auswirkung des Klimawandels ist die urbane Hitze- und Trockenheitsvorsorge eine hochrelevante kommunale Aufgabe. In diesem Arbeitspaket wird untersucht und bewertet, welchen Effekt dezentrale RWB Anlagen zur Hitze- und Trockenheitsvorsorge haben können, wenn man diese funktional als RWB-N Anlagen - also durch die Ergänzung um bewirtschaftbare Speichervolumina zur Nutzung - an die Anforderungen der Hitze- und Trockenheitsvorsorge anpasst und optimiert. Hierzu werden an Pilotgebieten die praktischen Planungs- und Umsetzungspotenziale untersucht und bewertet. Mittels Langzeituntersuchungen mit dem Grüntyp Fassadenbegrünung wird in Kooperation mit Projektpartner HELIX Pflanzensysteme GmbH die bisher fehlende Datenbasis zum klimaabhängigen zeitlichen und qualitativen Bewässerungsbedarf erarbeitet.
IDEEN
RWB-N Anlagen müssen zunächst eindeutig technisch definiert werden. Dies geschieht durch die Erarbeitung eines Maßnahmenkatalogs zur Beschreibung der grundsätzlichen Einsatz- und Betriebsanforderungen von RWB-N Anlagen. Weiter wird untersucht, wo und unter welchen Randbedingungen im urbanen Raum RWB-N Anlagen angeordnet werden können und wie sich dadurch Wassermangelsituationen im Umfeld während Hitze- und Trockenheitsphasen reduzieren lassen. Dazu werden für ein Untersuchungsgebiet in Köln mit einem Geoinformationssystem (GIS), den entsprechenden Geodaten (Digitales Geländemodell, Kataster- und Flächeninformationen, Grüntypen) und Klimadaten (Niederschläge, Temperatur) die Nutzungspotentiale von RWB-N Anlagen für die lokale Vorsorge gegen Hitze und Trockenheit insbesondere durch Bereitstellung von Betriebswasser für die Bewässerung urbanen Grüns identifiziert.
Ein vorhandenes Erfassungs-Speicherungs-Bereitstellungs-(ESB)-Modell soll mithilfe von Ergebnissen aus den vergleichenden Modellsimulationen aus AP 2 weiterentwickelt und um ein Modul zur Aufbereitungswirkung von RWB-N Anlagen zu einem EASB-Modell ergänzt und letztlich validiert werden, um damit die Wirkung von RWB-N Anlagen hinsichtlich ihrer Speicherungs-, Aufbereitungs- und Bereitstellungskapazität von Betriebswasser zur Vorsorge gegen Hitze und Trockenheit zukünftig genauer berechnen zu können.
Mittels Langzeituntersuchungen zur Verdunstungsleistung und zum Pflanzenwachstum des Grüntyps Fassadenbegrünung wird in Kooperation mit Projektpartner HELIX Pflanzensysteme GmbH eine detaillierte Datenbasis zum klimaabhängigen zeitlichen und qualitativen Bewässerungsbedarf erarbeitet. Datenlücken bei anderen Grüntypen werden in Kooperation mit Projektpartner StEB Köln, dem Amt für Landschaftspflege und Grünflächen der Stadt Köln sowie den Gartenbau-/Grünflächenämtern in Frankfurt und Karlsruhe geschlossen.
Die Besonderheit des integralen Ansatzes in AMAREX besteht darin, dass die AP-Ergebnisse zusammen mit den Ergebnissen der Arbeitspakete 2 und 4 in ein Web-Tool überführt werden. Damit steht nach Projektende den Kommunen und Behörden ein effektives Werkzeug zur Verfügung, mit dem sie Anwendungs- und Wirkungspotentiale von RWB-N-Anlagen zur Vorsorge gegen Hitze und Trockenheit in Überlagerung mit den weiteren Zielen der Klimafolgenanpassung für ihre eigenen Untersuchungsgebiete abschätzen können.
UMSETZUNG
Das Erfassungs-Speicherungs-Bereitstellungs-Modell (ESB-Modell) für Regenabläufe wurde auf 2 Pilotgebiete in Köln (Versickerungs-/Verdunstungsausgleich eines Stadtsees sowie Bewässerung von Stadtgrün) angewendet. Die Steckbriefe zu RWB-N- und RWB+ Anlagen werden nun mittels ESB-Modell- und SWMM-Modellierungen in einen Maßnahmenkatalog überführt. Die Versuchsanlage zur Bewässerung von Begrünungselementen mit verschiedenen Oberflächenabflüssen befindet sich in der 2. Vegetationsperiode und die Datenauswertung zu 2023 läuft.
Versuchsanordnung der Langzeituntersuchung mit Retentionszisternen und Begrünungselementen © Eduard Rott, HANNAH VOGEL
