30 4 · 2018 TR ANSFORMING CITIES PRAXIS + PROJEKTE Ressourcen Entwässerung beeinflusst das Stadtklima In Immobilien der Zukunft werden Photovoltaik und Regenwasserbewirtschaftung integriert sein. Maßgeschneiderte Kombinationen aus Verdunstung, Nutzung und Versickerung machen es selbst in Citylage möglich, Niederschlagswasser zu 100 Prozent Regenwasser gewinnbringend verdunsten Hitze und Starkregen - technische Regelwerke ändern sich ab 2019 Klaus W. König Wo Wasser und Begrünung weichen mussten, leiden unsere Städte mittlerweile unter Hitze und Trockenheit. Der Klimawandel wird diesen Effekt noch verstärken. Nun geht es darum, durch Regenwassermanagement Lösungen zu entwickeln, die der natürlichen, standortbezogenen Wasserbilanz aus Niederschlag, Verdunstung, Versickerung und Abfluss nahekommen. Das steht ab 2019 in den technischen Regeln, dem „Pflichtenheft“ für Planer. Konkret: DWA-A 102 (im Entwurf seit Oktober 2016 vorliegend) zur Einleitung in Oberflächengewässer und DWA-A 138 (Bearbeitung im Jahr 2018) zur Versickerung. Dramatisch für die Planung neuer Immobilien gemäß dieser Regeln könnten Nachweis und Realisierung der Regenwasserverdunstung werden. Sie beträgt an vielen Orten vor einer Bebauung 60 - 70 % der Niederschlagsmenge. Pilotprojekte führen nun den Nachweis, dass eine solche Größenordnung auf bebauten Flächen möglich ist. Zusätzlich wird die Effizienz von Photovoltaikanlagen gesteigert, wenn Solar-Gründächer in Trockenperioden mit dem gespeicherten Regenwasser beaufschlagt werden. zu bewirtschaften. Das spart Ableitungsgebühr und verbessert das Mikroklima im Gebäudeumfeld. Dabei kann zusätzlich noch die Effizienz von Photovoltaikanlagen gesteigert werden, wenn Solar-Gründächer in Trockenperioden mit dem gespeicherten Regenwasser beaufschlagt werden. Historisch gesehen war Stadtplanung immer wasserorientiert. Alle unsere Metropolen sind Beispiele dafür - sie liegen an Flüssen. Kriterien für die Wahl des Ortes zu Beginn unserer Zivilisation waren Trinkwasser, gewerblich nutzbares Wasser, Verkehrswege und Schutz bzw. Verteidigung. Wirtschaftlichkeit und Hygiene Bild 1: Solarsiedlung Merzhausen in Freiburg im Breisgau. Solar- Gründach, eine Kombination aus einem kompletten Solardach und einem kompletten Gründach. © Optigrün 31 4 · 2018 TR ANSFORMING CITIES PRAXIS + PROJEKTE Ressourcen führten in den vergangenen Jahrhunderten dazu, dass die Trinkwasserversorgung und die Entwässerung zunehmend zentral organisiert wurden. Dabei war schnelle und vollständige Regenableitung aus Siedlungsgebieten selbstverständlich. Allerdings verstärkte die Wasserwirtschaft die Schwankungen bei Hoch- und Niedrigwasser in Flüssen und den Eintrag unerwünschter Stoffe. Mehr noch: Die Städte leiden mittlerweile unter Hitze und Trockenheit, wo Wasser und Begrünung weichen mussten. Und der Klimawandel wird diesen Effekt noch verstärken, sollte die Prognose der vermehrten Winter- und verringerten Sommerniederschläge Wirklichkeit werden. Immobilien stärker im Fokus der Regenwasserbewirtschaftung Um Abhilfe zu schaffen, muss Regenwasser künftig länger in der Stadt bleiben und gefahrlos durch die Methoden der Regenwasserbewirtschaftung mit den Aspekten Umweltschutz, Lebensqualität, Stadtklima und Überflutungsschutz verknüpft werden. Das funktioniert am besten dezentral, also direkt auf den Grundstücken und Gebäudedächern. Darin sind sich Politik und Wissenschaft einig. Als neue Aufgabe beschäftigt das Thema mittlerweile Stadt- und Regionalplaner - auch europa- und weltweit. Unsere Lokalpolitik agiert und reagiert ebenfalls, mit dem Ergebnis, dass sich in Deutschland Haus- und Grundbesitzer mit kommunalen Maßnahmen konfrontiert sehen: Beim Neubau hängt die Baugenehmigung von geeigneten Methoden zur Regenwasserbewirtschaftung ab. Einleiten von Regenwasser in Mischkanäle, auch bei Umbau im Bestand, ist in der Regel nicht mehr erlaubt. Solar-Gründächer liefern mehr Strom, wenn die Umgebungsluft der Solarpaneele vom Kühleffekt der Regenwasserverdunstung aus dem Substrat und den Pflanzen profitiert. Kommunale Gründachstrategie nennt sich ein Programm der Stadt Hamburg, das informiert und propagiert. Hitze und trockene Luft - beides kann die Gesundheit beeinträchtigen - werden spürbar verringert, wenn begrünte und andere Dachflächen an trockenen Tagen befeuchtet werden. Das technische Regelwerk und Satzungen werden hier Vorgaben machen. Bei bestehenden Gebäuden geben ständig steigende Niederschlagsgebühren Anlass, über eine alternative Regenentwässerung nachzudenken. Dem Regenwasser „neue Wege“ anzubieten, ist seit rund 25-Jahren Thema in Deutschland. Eine klare, bundesweit geltende gesetzliche Grundlage gibt es erst seit einigen Jahren. Das Wasserhaushaltsgesetz (WHG 2009) ist am 1. März 2010 in Kraft getreten. In § 55 Absatz 2 wird unter anderem gefordert, das Niederschlagswasser nicht mehr mit Schmutzwasser zu vermischen, sondern ortsnah in ein Gewässer (Grundwasser oder Oberflächengewässer) einzuleiten. Grundsätzlich sind Gewässer als Bestandteil des Naturhaushalts so zu bewirtschaften, dass sie dem Wohl der Allgemeinheit und im Einklang mit ihm auch dem Nutzen Einzelner dienen und vermeidbare Beeinträchtigungen ihrer ökologischen Funktionen unterbleiben, fordert der sogenannte Bewirtschaftungsgrundsatz in § 1 a WHG. Gebäude- und Stadtteil- Zertifizierung setzt Maßstäbe Wo Investoren große Immobilien und Stadtquartiere finanzieren, wird immer häufiger gewünscht, solche Projekte auf Nachhaltigkeit zertifizieren zu lassen und so den Verkaufswert für Jahrzehnte hochzuhalten. Dafür sind Lösungen im Umgang mit Regenwasser von Vorteil. Weltweit ist mittlerweile ein gutes Dutzend zertifizierender Organisationen bekannt. International anwendbar und für Deutschland von Bedeutung: das britische BREEAM-, das amerikanische LEED- und das deutsche DGNB-Label. Ihnen gemeinsam sind die Bewertung nach Punkten und die Auszeichnung in mehreren Qualitätsstufen für Objekte in aller Welt. Die Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen e. V. (DGNB) Bild 2: Mannheim-Lanzgarten: begrünter Innenhof auf einer Tiefgaragendecke als Dachgarten mit einer mittleren Aufbauhöhe von 25 cm. © ZinCo 32 4 · 2018 TR ANSFORMING CITIES PRAXIS + PROJEKTE Ressourcen zertifiziert seit einigen Jahren auch ganze Quartiere. Als erster Stadtteil erhielt das Europaviertel West in Frankfurt die höchste Auszeichnung „Platin“ für die Nachhaltigkeit der Erschließung. Ein Bestandteil der dafür erforderlichen Maßnahmen ist die Regenwasserbewirtschaftung. Dazu gehören neben der WC-Spülung auch Gründächer, Bewässerung von Grünanlagen und offene Wasserflächen - wobei Regenwasser verdunstet oder versickert wird. Dies kommt dem lokalen Wasserkreislauf und dem Stadtklima gleichermaßen zugute. Ein weiterer Effekt ist die Einsparung von Trinkwasser. Die Nutzer der Immobilie reduzieren den Verbrauch der Ressource und sparen dabei Gebühren. Auch die Menge des Abwassers ist geringer, da Regenwasser nicht in den Kanal eingeleitet wird. Und das spart ein zweites Mal Gebühren, die sonst für Ableiten von Niederschlägen pro Quadratmeter versiegelte und an den Abfluss angeschlossene Fläche bei den Nebenkosten anteilig auftauchen. Niederschlagsgebühren sind je nach Kommune unterschiedlich und betragen pro Quadratmeter und Jahr zwischen 0,26 EUR (Überlingen/ Bodensee) und 1,95 EUR (Wuppertal). Die Pflicht, Regenwasser ab 2019 überwiegend zu verdunsten Für DGNB spielen Regenwassermanagement und Wasserkreisläufe eine wichtige Rolle bei der Bewertung von Stadtquartieren. In sechs weiteren Kriterien, wie zum Beispiel der Veränderung des Stadtteilklimas oder der lokalen Nahrungsmittelproduktion, wird der sinnvolle Umgang mit Wasser ebenso einbezogen. Speziell Regenwassermanagement hat zum Ziel, durch dezentrale Maßnahmen der Überflutung bei Starkregen vorzubeugen und das Lokalklima zu verbessern. Es geht darum, Lösungen zu entwickeln, die der natürlichen, standortbezogenen Wasserbilanz aus Niederschlag, Verdunstung, Versickerung und Abfluss nahekommen. Die Wasserbilanz des bebauten Gebietes soll so weit wie möglich den Verhältnissen vor der Bebauung entsprechen. Das steht demnächst auch in den technischen Regeln, dem „Pflichtenheft“ für Planer. Konkret: DWA-A 102 (im Entwurf seit Oktober 2016 vorliegend) zur Einleitung in Oberflächengewässer und DWA-A 138 (Bearbeitung im Jahr 2018) zur Versickerung - möglicherweise Vorläufer einer bundesweit gültigen gesetzlichen Regelung, dem noch fehlenden Anhang Regenwasser zur Abwasserverordnung des aktuell gültigen WHG. Für die Planung neuer Immobilien gemäß diesen Regeln könnten der Nachweis und die Realisierung der Regenwasserverdunstung anspruchsvoll werden. An vielen Orten beträgt die Verdunstung vor einer Bebauung 60 - 70 % der Niederschlagsmenge. Bei der Regenwassernutzung steht die Bewässerung von Grünflächen an erster Stelle. Aber damit sind die geforderten Mengen nicht zu verdunsten. Dennoch: Großer Vorteil bei der Bewässerung mit Regenwasser ist, dass einerseits Trinkwasser eingespart wird. Andererseits wird die überschüssige Menge des gesammelten Niederschlags, soweit ihn die Pflanzen nicht vollständig aufnehmen können, dem natürlichen Wasserkreislauf zweifach zur Verfügung gestellt - einmal Richtung Grundwasser zur Versickerung und einmal Richtung Luft zur Verdunstung. Verdunstung bindet physikalisch extrem viel Wärme Verdunstung ist „Medizin“ für das Klima europäischer Städte und deren Bewohner. Ganzjährig trockene Luft und übermäßige Hitze im Sommer schaden der Gesundheit. Durch Entsiegelung und Begrünung der bebauten Flächen, kombiniert mit Regenwasserbewirtschaftung, kann das Stadtklima allmählich verbessert und dem Klimawandel entgegengewirkt werden. Sorgen macht den Stadtplanern auch die jahreszeitliche Verschiebung der Niederschläge. Prognostiziert wird für die kommenden Jahrzehnte, dass die jährliche Regenmenge in Deutschland etwa gleich bleibt, aber die monatliche Verteilung sich stark verändert. Angeblich wird das Verhältnis von kräftigem Sommerniederschlag und geringerem Winterniederschlag sich umkehren. Für das städtische Grün bedeutet das im Sommer zu wenig Wasser, während im Winter, wenn die Vegetation Umweltschutz: Faktor Grün erhöhen, natürliche Wasserkreisläufe stärken Lebensqualität: Ästhetische Erscheinungsformen von Natur in der City erlebbar machen Heat Island Effekt: Strahlungsabsorption mindern, Verdunstungskühlung erhöhen Starkniederschläge: Überflutungsgefahr für Menschen und Immobilien reduzieren Kosten: Teuere zentrale „End-of-Pipe“-Methoden durch dezentrale „Source-Control“-Lösungen ersetzen. ZIELE ZEITGEMÄSSER DEZENTRALER URBANER REGENWASSERBEWIRTSCHAFTUNG Bild 3: Für die Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen e. V. (DGNB) spielen Regenwassermanagement und Wasserkreisläufe eine wichtige Rolle bei der Bewertung von Stadtquartieren. © Gregor Grassl 33 4 · 2018 TR ANSFORMING CITIES PRAXIS + PROJEKTE Ressourcen kaum Regen benötigt, zu viel da sein wird. Die Konsequenz könnte heißen, große Regenspeicher zu bauen, um einen Teil der Winterniederschläge für den Sommer vorzuhalten. Wie sonst sollen wir die künftig geforderte Verdunstungsrate erreichen? Vielleicht sind uns die Japaner in Sachen Kühlung und Verdunstung einen Schritt voraus. Bei Sony in Tokio wird über eine dichte Struktur von Keramikleitungen vor der Südfassade bei hohen sommerlichen Temperaturen Regenwasser aus dem Speicher des Gebäudes versprüht. Damit sinkt die Temperatur vor dieser Fassade um 12 Kelvin, also beispielsweise von 35 °C auf 23 °C. Die Methode hat sogar einen Namen: Sie wird „Sudare“ genannt und spart elektrische Energie zur Gebäudekühlung. Gebühren sparen und Strom gewinnen Synergieeffekte zwischen dezentraler Regenwasserbewirtschaftung und Energie lassen sich auch bei der Photovoltaik erreichen. Ausschlaggebend ist der Kühleffekt durch Regenwasserverdunstung in unmittelbarer Nähe der Photovoltaik-Module. Bekanntermaßen ist die Stromproduktion in diesen Anlagen umso größer, je kühler die Umgebungsluft bei gleicher Einstrahlung ist. Ein Kubikmeter Wasser bei 30 °C zieht aus der Umgebung 680 kWh Wärmeenergie ab, um zu verdunsten. Und längst werben Dachbegrüner mit diesem Effekt: Sie empfehlen sogenannte Solar- Gründächer als Kombination aus Solardach und Gründach. Für Planer kein Problem: Die marktführenden Systemhersteller machen bereits seit Jahren Komplettangebote, indem sie die Halterung der Photovoltaik-Paneele liefern und durch ihre Vertragspartner montieren lassen. Somit wird eine professionelle Befestigung (ausreichend Auflast gegen Windsog, unversehrte Dachabdichtung etc.) gewährleistet. Auch leiten gut konzipierte Halterungen das auf die Solarpaneele auftreffende Regenwasser zurück unter deren Fläche, um auch dort im „Niederschlags-Schatten“ Begrünung zu ermöglichen. Neuerdings, im Vorfeld der Änderung bei Regelwerk und Wasser-/ Baugesetzen zugunsten deutlich höherer Verdunstungsraten, werden in der Regenwasserbranche Konzepte vorgestellt, die bei künftigen Neubauvorhaben mit wenig technischem Aufwand erlauben, Dach- und Oberflächenabflüsse von Gründächern, aber auch von anderen versiegelten Flächen, in Speichern auf dem privaten Grundstück zu sammeln und an trockenen Tagen zurück auf die Sammelflächen zu leiten. Automatisch bewässerte Pflasterbeläge/ Verkehrsflächen oder Ziegel- und Schieferdächer helfen ebenso wie die begrünten Flächen zu ebener Erde und auf den Gebäuden oder an Fassaden, die oftmals erforderlichen 60 bis 70 % des Niederschlags vor Ort zu verdunsten. Solche Bewässerung wird dafür sorgen, von WetterApp unterstützt, dass die Speicher vor angekündigtem Starkregen leer sind. Damit gelingt im öffentlichen Interesse dezentrale Regenrückhaltung und eine Verbesserung des Stadtklimas. Die Betreiber der Immobilien erhalten durch ihre Investition schon wesentliche Elemente für eine mögliche Zertifizierung auf Nachhaltigkeit und insofern einen höheren Immobilienwert. Darüber hinaus werden sie mit geringeren Trinkwasser- und Niederschlagswassergebühren und gegebenenfalls mit höheren Stromerträgen aus der Photovoltaik belohnt. LITERATUR: [1] Schmitt, T. G.: Neue Regeln für Regenwetterabflüsse in Siedlungsgebieten. In: Ratgeber Regenwasser. Hrsg.: Mall GmbH, Donaueschingen. 7.-Auflage, 2018. [2] König, K. W.: Siedlungswasserwirtschaft bei Extremwetter überfordert? Starkregen in Deutschland. Der Bausachverständige, Fraunhofer IRB, Stuttgart. Seite 33-37, Ausgabe 2/ 2017. Dipl.-Ing. Klaus W. König Öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für Bewirtschaftung und Nutzung von Regenwasser, Fachjournalist kwkoenig@koenig-regenwasser.de AUTOR Bild 4: Frankfurt am Main, Europaviertel West. Dieser neue Stadtteil erhielt im Jahr 2012 die Auszeichnung in Platin für die Erschließung. © König