Transforming cities
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expert verlag Tübingen
10.24053/TC-2016-0032
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Das Projekt RISA
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Niels-Peter Bertram
Axel Waldhoff
Gerrit Bischoff
Hamburg als wachsende Metropole steht vor neuen Herausforderungen. Mit dem „Bündnis für das Wohnen in Hamburg“ von 2011 (forcierter Bau von 6000 neuen Wohnungen pro Jahr, aktuell sind es sogar 10 000 pro Jahr) sowie der Erschließung von Gewerbeflächen und ganz aktuell Flüchtlingsunterkünften geht eine zunehmende bauliche Verdichtung und damit Versiegelung von Flächen einher. Der Regenabfluss von diesen Flächen belastet zunehmend die Entwässerungssysteme der Stadt (Sielnetz, Gräben, Gewässer). Zudem besteht die Gefahr, dass es infolge des Klimawandels zukünftig zu einer weiteren Belastung der Entwässerungsinfrastrukturen durch die Zunahme von Starkregen kommt. Mit diesen Herausforderungen befasst sich das Projekt RegenInfraStrukturAnpassung (RISA), ein Gemeinschaftsprojekt der Behörde für Umwelt und Energie (BUE) der Freien und Hansestadt Hamburg (FHH) und HAMBURG WASSER (HW). Das Projekt wurde 2009 gestartet, um auf die zunehmenden Zielkonflikte zwischen weitergehenden Versiegelungstendenzen, potentiellen Folgen des Klimawandels, Ansprüchen an Umwelt- und Lebensqualität sowie infrastrukturellen Anforderungen zu reagieren.
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40 2 · 2016 TR ANSFORMING CITIES THEMA Wasser - Lebensmittel und Naturelement Das Projekt RISA Strategien zur Regenwasserbewirtschaftung in Hamburg Regenwasserbewirtschaftung, Überflutungs- und Binnenhochwasserschutz, Gewässerschutz, naturnaher lokaler Wasserhaushalt, Entwässerungsinfrastrukturen, Hamburg Niels-Peter Bertram, Axel Waldhoff, Gerrit Bischoff Hamburg als wachsende Metropole steht vor neuen Herausforderungen. Mit dem „Bündnis für das Wohnen in Hamburg“ von 2011 (forcierter Bau von 6000 neuen Wohnungen pro Jahr, aktuell sind es sogar 10 000 pro Jahr) sowie der Erschließung von Gewerbeflächen und ganz aktuell Flüchtlingsunterkünften geht eine zunehmende bauliche Verdichtung und damit Versiegelung von Flächen einher. Der Regenabfluss von diesen Flächen belastet zunehmend die Entwässerungssysteme der Stadt (Sielnetz, Gräben, Gewässer). Zudem besteht die Gefahr, dass es infolge des Klimawandels zukünftig zu einer weiteren Belastung der Entwässerungsinfrastrukturen durch die Zunahme von Starkregen kommt. Mit diesen Herausforderungen befasst sich das Projekt RegenInfraStrukturAnpassung (RISA), ein Gemeinschaftsprojekt der Behörde für Umwelt und Energie (BUE) der Freien und Hansestadt Hamburg (FHH) und HAMBURG WASSER (HW). Das Projekt wurde 2009 gestartet, um auf die zunehmenden Zielkonflikte zwischen weitergehenden Versiegelungstendenzen, potentiellen Folgen des Klimawandels, Ansprüchen an Umwelt- und Lebensqualität sowie infrastrukturellen Anforderungen zu reagieren [1] . Bild 1: Regenwassereinzugsgebiete in Hamburg. © HAMBURG WASSER 41 2 · 2016 TR ANSFORMING CITIES THEMA Wasser - Lebensmittel und Naturelement potentialkarte (FPK) Auskunft gibt. VPK und FPK werden zur sogenannten Abkopplungspotentialkarte (APK) verschnitten. So erhält der planende Ingenieur auf einen Blick umfängliche wasserwirtschaftlich wichtige Informationen. Auch zum Erkennen und Reduzieren von Gefahren durch Überflutungen wurden in einem Pilotgebiet GIS-basierte Kartenwerke erstellt: die Gefährdungs- und die Schadenspotentialkarte, die zur Risikopotentialkarte (RPK) verschnitten werden, um für Infrastrukturobjekte das Überflutungsrisiko abschätzen zu können. Dieser Informationsbaustein soll zukünftig dazu beitragen, dass Verwaltung, Planer und vor allem auch Grundstückseigentümer verbesserte Überflutungsvorsorge gemeinschaftlich betreiben können. Weiterhin ist es durch die verbesserte Analyse großräumiger Gefährdungspotentiale möglich, dem Nutzen von Maßnahmen der Überflutungsvorsorge die entsprechenden Kosten gegenüber zu stellen, um entsprechenden politischen Entscheidungen eine (volkswirtschaftliche) Basis zu geben. Zum Gewässerschutz wurde die sogenannte Emissionspotentialkarte (EPK) erarbeitet. Diese basiert auf mittleren Schadstoff-Jahresabtragfrachten von Siedlungsflächen und ermöglicht die verbesserte Detektion von Hauptverschmutzungsanteilen im Mit RISA sollen die Grundlagen zur Umsetzung des sogenannten Integrierten Regenwassermanagements (IRWM) entwickelt werden, um die langfristige Annäherung an die drei übergeordneten RISA Handlungsziele naturnaher lokaler Wasserhaushalt, weitergehender Gewässerschutz, angemessener Überflutungs- und Binnenhochwasserschutz zu gewährleisten. Die Ergebnisse dieser Arbeit sind im „RISA Strukturplan Regenwasser 2030“ [vgl. 1] zusammengefasst, der für die kommenden Jahre ein Orientierungsrahmen für ein zukunftsfähiges Regenwassermanagement in Hamburg darstellt. Damit leistet das Projekt RISA auch einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutzkonzept und zur Anpassungsstrategie an den Klimawandel des Hamburger Senats. Der „RISA Strukturplan Regenwasser 2030“ mit weiteren Begleitdokumenten steht unter www.risahamburg.de zum Download bereit. RISA dient als ein Wegbereiter einer wassersensiblen Stadtentwicklung in Hamburg. Es werden Aktionskorridore für die Stadtentwicklung im Kontext wasserwirtschaftlicher Erfordernisse aufgezeigt, in denen die Maßnahmen des Regenwassermanagements als fester gestalterischer Bestandteil der Stadtentwicklung etabliert werden. Wasserwirtschaftliche Maßnahmen sollen in die Stadt-, Raum- und Verkehrsplanung integriert sowie organisatorische und rechtlich-normative Rahmenbedingungen hierzu angepasst werden. Städtisches Wachstum wird vor diesem Hintergrund nicht als generelles Problem, sondern als gestalterische Chance verstanden [1]. Informationssystem und Planungsgrundlagen Um geeignete Regenwasserbewirtschaftungsmaßnahmen unter ökologischen und ökonomischen Gesichtspunkten gezielt planen und umsetzen zu können, wird für Hamburg derzeit ein flächendeckendes GIS-basiertes Analyse-, Planungs- und Informationssystem für die Regenwasserbewirtschaftung auf Flurstückebene erarbeitet (Bild 2). Ein wichtiges Arbeitstool ist die sogenannte Versickerungspotentialkarte (VPK), die auf Basis von hydrologischen, geologischen und topographischen Daten in RISA erarbeitet wurde. Sie gibt Auskunft über die lokale Versickerungseignung des Untergrundes (Bild 3). Darüber hinaus ist die Kenntnis über das sogenannte Flächenpotential (Anteil der Freiflächen an den Gesamtflächen) wichtig, über die die Flächen- Bild 2: Beispielhafte Darstellung von „Datenebenen“ wesentlicher Grundlagendaten zum Informations- und Planungssystem für das IRWM in Hamburg. © HAMBURG WASSER Bild 3: Interpolation der Punktkarte der versickerungsfähigen Tiefe in die Fläche mit ArcGIS (IDW - Methode) am Beispielausschnitt Hamburg-Harburg. (Ausschnitt VPK 2012, © RISA) Versickerungsfähige Tiefe [m] o 0 - 1 m o 1 - 2 m o 2 - 5 m o > 5 m Versickerungspotential 0 - 1 m, unwahrscheinlich 1 - 2 m, eingeschränkt 2 - 5 m, wahrscheinlich > 5 m, möglich Bebauungsstruktur Topografie* Kanalnetz Versickerungspotential Baugrundgeologie** Grundwasser-Flurabstand** *Basis der Darstellung: DGM 2 Vervielfältigt mit Zustimmung der Freien und Hansestadt Hamburg. Landesbetrieb Geoinformation und Vermessung, www,geoinfo,hamburg.de ** Datenquelle: Geologisches Landesamt & Amt für Umweltschutz, Behörde für Stadtentwicklung und Umwelt, Freie und Hansestadt Hamburg 42 2 · 2016 TR ANSFORMING CITIES THEMA Wasser - Lebensmittel und Naturelement Siedlungsraum. Die EPK ist die Basis für die Aufstellung eines Gesamtkonzeptes für ganz Hamburg, in dem Notwendigkeiten, Umfang und Aufwand für Regenwasserbehandlungsmaßnahmen sowie der (emissionsorientierte) Nutzen dargestellt werden. Durch die flächendeckende Betrachtung werden auch an dieser Stelle wirtschaftliche Betrachtungen für den Schadstoffrückhalt und die Vermeidung des Schadstoffeintrages in Oberflächengewässer für die gesamte Fläche Hamburgs möglich. Aus der EPK können emissionsorientierte Mindestanforderungen abgeleitet werden. Die Frachtbetrachtungen bilden darüberhinaus die Basis für kombinierte Emissions-/ Immissions-Nachweisführungen. Die Kartenwerke und Grundlagendaten (z.B. ALKIS ® , ATKIS ® , digitales Geländemodell, Baumkataster, Biotoptypen, Wasserbuch, Grundwasserstände, Baugrundgeologie, Sielkataster, Versiegelungskataster, Grundstücksentwässerungsdaten) werden letztlich zum umfassenden Informationssystem für das Regenwassermanagement zusammengefasst und bedarfsweise aktualisiert und ausgebaut (vgl. Bild 2) [1]. Neue Planungsinstrumente für das IRWM Eine in RISA durchgeführte Befragung der städtischen Planungsakteure aller Planungsebenen ergab folgende Optimierungsvorschläge [2]: Die derzeitige Planungspraxis der Erarbeitung von oft sehr kleinteiligen wasserwirtschaftlichen Konzepten und Lösungen sollte in eine Planungskultur umgewandelt werden, in der Entwässerungskonzepte auf B-Planebene und auf der Vorhabenebene auf der Grundlage einer mit den anderen räumlichen Planungen (Stadt-, Verkehrs- und Landschaftsplanung) abgestimmten wasserwirtschaftlichen Gesamtkonzeption erstellt werden können [2]. Zudem sollten wasserwirtschaftliche Aussagen und Konzepte für die flächenmäßig sehr großen Bestandsgebiete erarbeitet werden, die über die Bebauungsplanung in deutlich zu geringen Teilen erfasst werden. Für diese Flächen liegen nur selten wasserwirtschaftliche Konzeptionen vor. Eine Ausnahme stellen hier z.B. die Gewässerschutzkonzepte für einzelne Fließgewässer dar. Aufgrund dieser erkannten Optimierungsoptionen werden in RISA zwei „neue“ Planungsinstrumente entwickelt, die wichtige Bausteine des IRWM in Hamburg zur Einführung und Umsetzung einer wassersensiblen Stadtentwicklung darstellen und zukünftig weiter ausgearbeitet und eingeführt werden sollten [3]: der „Wasserplan Hamburg“ (Maßstabebene Flächennutzungsplan und Landschaftsprogramm) der „Wasserwirtschaftliche Begleitplan“ (Maßstabebene verbindliche Bauleitplanung bzw. im Rahmen informeller Vorplanungen wie Wettbewerbe, Rahmenpläne etc.). Die technische planerische Basis für diese Instrumente stellen u.a. die vorigen Kapitel „Informationssystem und Planungsgrundlagen“ für das IRWM dar. Darüber hinaus wird auf Ebene der Baugenehmigung die Einführung eines sogenannten „Wasser- Passes“ diskutiert, mit welchem eine „wassersensible“ Bauausführung unterstützt werden soll, um insbesondere auch bei Einzelobjekten die wasserwirtschaftlichen Aspekte des IRWM verstärkt zu berücksichtigen. Hier bleibt jedoch zu prüfen, welcher verwaltungsinterne Aufwand dem erhofften Nutzen gegenübersteht. In Tabelle 1 wird die Verortung der angedachten Planungsinstrumente in den unterschiedlichen Planungsebenen dargestellt. Planungsebenen Vorhandene Planungsinstrumente „Neue“ Planungsinstrumente Informelle Planung Räumliches Leitbild Qualitätsoffensive Freiraum Umweltprogramm 2012-2015 Wasserplan Hamburg Vorbereitende Bauleitplanung Flächennutzungsplan Landschaftsprogramm Informelle Planung Wettbewerbe Städtebauliche Rahmenpläne Masterpläne 1 Funktionspläne 2 Wasserwirtschaftlicher Begleitplan W BP Verbindliche Bauleitplanung Bebauungspläne Wasserwirtschaftlicher Begleitplan W BP Baugenehmigungsebene Genehmigungsplanung Bauanträge Wasserpass 1 z.B. als Ergebnis von Ideen- und Realisierungswettbewerben (z.B. Masterplan Hafencity) 2 z.B. Städtebaulicher Funktionsplan Campus Bundesstraße Elmsbüttel Tabelle 1: Neue Planungsinstrumente in den unterschiedlichen Planungsebenen [1, 3] . 43 2 · 2016 TR ANSFORMING CITIES THEMA Wasser - Lebensmittel und Naturelement IRWM in straßenbautechnischen Regelwerken Hamburgs In RISA wird ein besonderer Fokus auf Straßen und Plätze als eine Hauptquelle stofflicher Gewässerbelastungen im Trennsystem gelegt. Insbesondere ist es das Ziel, Hauptbelastungsquellen festzustellen und für diese effektive und angepasste Regenwasserbehandlungskonzepte nach Kosten-Nutzen-Kriterien aufzustellen. Damit kann auch der Bau von dezentralen Regenwasserbehandlungsanlagen im Straßenraum verbunden sein. Zur frühzeitigen Berücksichtigung dieser Maßnahmen in die Straßenplanung ist die verstärkte Einbindung geeigneter Lösungen in das straßenbautechnische Regelwerk zu empfehlen. Hierzu hat RISA mit der „wassersensiblen Straßenraumgestaltung“ die Grundlagenarbeit geleistet. Die wassersensible Straßenraumgestaltung hat zum Ziel, Verkehrsflächen durch Maßnahmen des IRWM in „offenen“ Systemen - d.h. nicht zwangsläufig rohrgebunden - zu entwässern. Überflutungen infolge von Starkregen werden trotz optimierter Entwässerungsanlagen und der in RISA entwickelten weiteren Lösungen auch zukünftig nicht immer zu vermeiden sein. Die Überlegungen zielen daher darauf ab, den Straßenraum so zu gestalten, dass dieser auch zum Transport und als temporärer Speicherraum für überflutendes Regenwasser genutzt werden kann [1]. In diesem Gesamtkontext wurde das Wissensdokument „Hinweise für eine wassersensible Straßenraumgestaltung“ für unterschiedliche Typen von Stadtstraßen in Hamburg erstellt, welches aktuell im Hamburger Regelwerk für Planung und Entwurf von Stadtstraßen (ReStra) veröffentlicht wurde [4]. Dies ist ein erster Schritt, um das IRWM stärker in die straßenbautechnischen Regelwerken Hamburgs zu implementieren bzw. langfristig zur gängigen Praxis im Straßenbau werden zu lassen. In Bild 4 wird beispielhaft eine Möglichkeit zur wassersensiblen Straßenraumgestaltung illustriert. RISA Weichenstellungen und Ausblick Aus RISA liegen zahlreiche Ergebnisse und Empfehlungen zu Anpassungs- und Verbesserungspotentialen für die Regenwasserbewirtschaftung in Hamburg vor. Verschiedene Pilotprojekte zur Umsetzung von RISA-Maßnahmen konnten erfolgreich realisiert werden oder befinden sich aktuell in der Umsetzungsphase. Die Etablierung der entwickelten Planungsgrundlagen und die weitere Erarbeitung neuer Planungsinstrumente sind wichtige Arbeitsschritte. Zudem sind im Bereich der Zuständigkeits- und Ablauforganisation sowie im Bereich Finanzierung noch erhebliche Anstrengungen erforderlich, um den langfristigen Erfolg von RISA zu sichern. Das Projekt geht somit in einen dauerhaften „RISA-Prozess“ über. Hierzu wurden die folgenden „Weichenstellungen“ bzw. grundsätzlichen Empfehlungen formuliert, die durch politische Verankerung langfristig Wirkung in Hamburg zeigen sollen [1]: Schaffung des Rechts- und Verwaltungsrahmens, der zusätzliche Regenwasser-Ableitungen in Siele zukünftig nur noch im Ausnahmefall vorsieht, Weiterentwicklung und Einführung der RISA- Planungsinstrumente „Wasserplan Hamburg“ und „Wasserwirtschaftlicher Begleitplan“ für das IRWM in Hamburg, Weiterentwicklung und Einführung von Grundsätzen der Überflutungsvorsorge im Rahmen des integralen Risikomanagements für Hamburg, Einführung einheitlicher Leitlinien zur Priorisierung und Aufstellung von Regenwasserbehandlungskonzepten für Hamburg, Erarbeitung und Einführung eines nachhaltigen Finanzierungs- und Betriebskonzepts für offene Oberflächenentwässerungsanlagen in Hamburg, Verankerung des Gewässer- und Überflutungsschutzes in den straßenbautechnischen Regelwerken Hamburgs, Etablierung eines langfristigen Kommunikations- und Schulungskonzepts für das IRWM in Hamburg. Bild 4: Entwurfssituation Verbindungsstraße (li.), wassersensible Straßenraumgestaltung über speicherfähige Straßenbaumscheiben (re.) [3]. © HAMBURG WASSER 44 2 · 2016 TR ANSFORMING CITIES THEMA Wasser - Lebensmittel und Naturelement Letztendlich wird im Stadtstaat Hamburg die Überführung der bisherigen Erkenntnisse und Empfehlungen in gleiches, konkretes und kontinuierliches Handeln nur durch Beschluss des Hamburger Senats und ggf. der Befassung durch die Hamburger Bürgerschaft möglich. Dazu befindet sich derzeit eine Senatsdrucksache in Vorbereitung, deren fachliche Basis der beschriebene RISA-Strukturplan Regenwasser 2030 darstellt. Alle Projektergebnisse, Berichte und weiterführende Literatur sind auf www.risa-hamburg.de zum Download veröffentlicht. LITERATUR [1] HSE/ BUE: RISA Strukturplan Regenwasser 2030 - Ergebnisbericht des Projektes RISA (RegenInfraStrukturAnpassung). Hamburger Stadtentwässerung AÖR (HSE) und Behörde für Umwelt und Energie (BUE), Hamburg 2015. [2] Andresen, S., Dickhaut, W.: Integration der dezentralen Regenwasserbewirtschaftung in die Hamburger Bebauungs- und Genehmigungsplanung. Analyse und Handlungsschwerpunkte. Zwischenbericht vom August 2011 im Rahmen des Forschungsprojektes RISA, AG Stadt- und Landschaftsplanung, August 2011. [3] Andresen, S., Dickhaut, W.: Integriertes Regenwassermanagement in Hamburg. Veränderungsnotwendigkeiten und Handlungsoptionen für Planung und Verwaltung. Abschlussbericht der HCU Hamburg und der RISA-AG Stadt- und Landschaftsplanung, Juni 2013. [4] FHH: Wissensdokument „Hinweise für eine wassersensible Straßenraumgestaltung“ im Hamburger Regelwerk für Planung und Entwurf von Stadtstraßen (ReStra). Freie und Hansestadt Hamburg, Behörde für Wirtschaft, Verkehr und Innovation, Ausgabe 2014, finanziert durch RISA. Dipl.-Ing. Niels-Peter Bertram Projektleiter Wasserwirtschaftliche Kooperationen HAMBURG WASSER Kontakt: niels-peter.bertram@hamburgwasser.de Dr.-Ing. Axel Waldhoff Referent der Geschäftsführung HAMBURG WASSER Kontakt: axel.waldhoff@hamburgwasser.de Dipl.-Ing. Gerrit Bischoff Projektleiter Wasserwirtschaftliche Kooperationen HAMBURG WASSER Kontakt: gerrit.bischoff@hamburgwasser.de AUTOREN URBANE S YS TEME IM WANDEL Branchenübergreifende Informationen zur aktiven Gestaltung der Stadt von morgen Ein Projekt von T RIALOG P UBLISHERS Online-Wissensplattform Newsletter Fachmagazin als E-Paper und Print-Ausgabe Das neue Medium für Fach- und Führungskräfte w w w . t r a n s f o r m i n g c i t i e s . d e
