Blau-Grüne-Infrastruktur am Beispiel des Reallabor Radbahn Der Testbeet-Filter als Forschungskooperation mit der StadtManufaktur Berlin Reallabore; Blau-Grüne-Infrastruktur; Kreislaufwirtschaft; nachhaltiges Regenwassermanagement; Schwammstadt Maximilian Hoor, Natalie Hipp, Grit Bürgow, Anja Steglich, Jochen Zeisel Der Fachartikel untersucht die praktische Umsetzung von blau-grüner Infrastruktur und Flächenentsiegelung am Beispiel des Reallabor Radbahn in Berlin. Im Fokus steht der Testbeet-Filter, entwickelt mit der StadtManufaktur der TU Berlin, der Regenwasser vom Hochbahnviadukt mithilfe von Sand und Pflanzen reinigt, um die umliegenden Grünflächen zu bewässern. Perspektivische Kostenvorteile sowie Aspekte nachhaltigen Bauens und der Kreislaufwirtschaft werden ebenso diskutiert wie die transdisziplinäre Umsetzung von Schwammstadt-Konzepten und nachhaltigem Wassermanagement in urbanen Räumen. Einleitung und Einbettung in Reallabor Radbahn Die Fläche unter dem Hochbahnviadukt entlang der Berliner U-Bahnlinie 1 liegt größtenteils brach und wird hauptsächlich von parkenden Autos genutzt. Aufgrund von Verschmutzung, Abgasen und Lärm bietet dieser Raum derzeit nur geringe Qualität für Aufenthalt und Nutzung. Unser Projekt Reallabor Radbahn möchte diesen Raum im Zuge der Verkehrswende und nachhaltigen Stadtentwicklung neu gestalten, um eine leisere, saubere, sichere und klimaresiliente Umgebung zu schaffen [1]. Das Reallabor Radbahn hat das Ziel, den städtischen Raum neu zu konzipieren [2]. Ursprünglich als Idee eines neun Kilometer langen überdachten Radwegs präsentiert [3] wird das Konzept nun als Prototyp auf einem Testfeld von einigen hundert Metern in Berlin-Kreuzberg erprobt (siehe Bild 1). Die Idee wurde erstmals 2015 vom Verein paper planes e.V. vorgestellt und seit 2019 als Nationales Projekt des Städtebaus durch Bund und Land Berlin gefördert und gemeinsam mit dem Bezirksamt Friedrichshain- Kreuzberg realisiert. 43 3 · 2024 TR ANSFORMING CITIES DOI: 10.24053/ TC-2024-0034 Bild 1: Das Testfeld unter dem U-Bahn- Viadukt in Berlin- Kreuzberg. Das Ziel des gemeinsam entwickelten Testbeetfilters besteht nun darin, dass auf dem Bahnviadukt anfallende Regenwasser in einen Pflanzen- und Sandfilter zu leiten. Wenn durch eine naturbasierte Filtration eine ausreichende Wasserqualität nachgewiesen wird, könnte das Wasser künftig für Gartenarbeiten unter dem Viadukt genutzt werden. Dies trägt nicht nur zur Entwicklung der blaugrünen Infrastruktur und zur Klimaanpassung bei, sondern birgt auch potenzielle Kostenvorteile und innovative Ansätze für eine lokale Kreislaufwirtschaft und nachhaltige Bauweise. Der vorliegende Artikel zielt darauf ab, diese Aspekte zu beleuchten und zu diskutieren sowie den konkreten Versuchsaufbau und die Methodik des Testbeet-Filters zu erläutern Problembeschreibung im Kontext von Reallaboren und blau-grüner Infrastruktur In der StadtManufaktur Berlin, Reallaborplattform und Kooperationsinitiative der TU Berlin, enstehen innovative Lösungen, Prototypen und Allianzen im Reallaborformat. Wissenschaft und Stadtgesellschaft erarbeiten hier gemeinsam experimentelle und robuste Lösungen für Klimaschutz und Klimaanpassung, sozialen Zusammenhalt, nachhaltige Mobilität und eine Transformation zur Circular City. Als Transfereinrichtung der TU Berlin unterstützt die StadtManufaktur ganz konkret die Organisation, d.h. Aufbau, Begleitforschung, Dokumentation und Evaluation, von Reallaboren und entwickelt kontextspezifische Nachhaltigkeitsprojekte in kollaborativer und experimenteller Form [6, 7]. Urbane Transformationsprozesse in der Metropolregion Berlin-Brandenburg werden so räumlich konkret gefördert und ihre Skalierung wird unterstützt. Wissenschaftliche und praktische Expertise fließen ganz konkret zusammen und generieren und kommunizieren Transformationswissen robust und verständlich. Besondere Herausforderung bei der blau-grünen Reallaborentwicklung entlang der Radbahn ist der Reallaborprozess im Spannungsbogen unterschiedlicher Zeitskalen, räumlicher Maßstäbe und Akteurskonstellationen. Kurzfristig geht es um den Nachweis der Nutzbarmachung des eventuell schadstoffbelasteten Hochbahn-Regenwassers durch einen naturbasierten, dezentralen und zirkulären Technologieansatz als „Testbeetfilter“. Dieser stellt sich der Herausforderung, das „vermeintlich problematische“ Regenwasser als wertvolle Ressource lokal kostengünstig und qualitativ geeignet nutzbar zu machen. Anstatt es weiter teuer und ungenutzt in die zentrale Kanalisation abzuleiten, soll im ersten Schritt und in enger Kollaboration mit Expert: innen und Fachgebieten aus Das Hauptziel des Reallabors Radbahn besteht darin, das Testfeld partizipativ zu gestalten und umzusetzen, wobei nicht nur das Radfahren unter dem Viadukt, sondern auch das Potenzial der umliegenden Freiflächen als Klimaanpassungsmaßnahme im Fokus stehen. Hierzu wurde ein mehrstufiger Beteiligungsprozess mit Bürgerinnen und Bürgern sowie fachlich inter- und transdisziplinären Stakeholdern durchgeführt [4, 5]. Ein wichtiges Ergebnis dieses Prozesses war die Planung großzügiger Grünflächen; etwa zwei Drittel der ehemaligen Parktaschen sollten entsiegelt und neu begrünt werden. Dies führte zu neuen Fragen bezüglich der langfristigen Pflege und Bewässerung des entstehenden Stadtgrüns unter dem Viadukt, mit dem Ziel, beispielhaft für andere öffentliche Bereiche zu dienen. Die grundlegende Idee, einen Radweg mit Aufenthaltsflächen zu verbinden und Entsiegelungen sowie Begrünung zu integrieren, zieht sich durch das gesamte Radbahn-Projekt und zeigt vielfältige Verbindungen zu übergeordneten Themen wie Klimaanpassung und Schwammstadt. Unter dem Leitgedanken des Testfeldes hatten wir außerdem das Ziel, Raum für Forschungsvorhaben zu bieten, die einen Beitrag zur nachhaltigen Anpassung des städtischen Raumes leisten könnten. Das Thema des Testens und Forschens, spiegelt sich in der gesamten Freianlagenplanung wider, von der Gestaltung der Beete bis hin zu den Pflasterbelägen der Aufenthaltsflächen oder den technischen Einbauten. In diesem Zus ammenhang s tellt der Testbeetfilter, der in Kooperation mit der Stadt- Manufaktur der Technischen Universität Berlin und mit Unterstützung des Verfahrenstechnikingenieurs Jochen Zeisel entwickelt wurde, die wissenschaftlichste Ausprägung unseres Reallabor-Testfeldes dar. THEMA Prinzip Schwammstadt 44 3 · 2024 TR ANSFORMING CITIES DOI: 10.24053/ TC-2024-0034 abgestimmt werden. Durch die Kooperation zwischen dem Förderprojekt Reallabor Radbahn und der StadtManufaktur Berlin und den Einbezug von Fachingenieuren konnten letztlich alle Beteiligten für eine Testphase des Filterbeetes gewonnen werden. Gestalterisch fügt sich der Testbeetfilter nun in das Gesamtkonzept des Radbahn Testfelds ein und bildet eine wertvolle Ergänzung des Lehrpfades (siehe Bild 3). In Form von Ausstellungsschildern werden Nutzer: innen auf dem Testfeld über alle hier erforschten Elemente aufgeklärt. Der Testbeetfilter soll damit neben wissenschaftlichen Erkenntnissen auch zur Diskussion über Wasser in der Stadt beitragen. Der Aufbau der Versuchsstation ist bewusst technisch gehalten. Das Filterbeet ist als Testlabor erkennbar konzipiert. Die als Grundbaustein gewählten IBC-Container sind handelsüblich und robust. Platziert auf einer Palettenlage, könnte der Filter nach seiner Nutzung im Rahmen des Reallabors Radbahn auch anderswo eingesetzt werden. Durch die Verkleidung der Palettenschicht sowie einer Truhe können sensiblere Bauteile und technische Ausstattung geschützt werden, bleiben jedoch leicht zugänglich für Wartungszwecke. Das unbehandelte Lärchenholz der Verkleidung findet sich auch im Mobiliar der Radbahn wieder. Der Testbeetfilter ist als geschlossene Anlage aus fünf 1.000 Liter IBC-Behältern konzipiert. Um die Photosynthese und Algenbildung einzudämmen, wurden schwarze, UV-undurchlässige IBC-Behälter ausgewählt. Das Regenwasser aus dem Gleisbett wird im natürlichen Zulauf in zwei Puffertanks gelagert, die einen Überlauf in den Kanal haben. Von dort wird es im Parallelbetrieb auf zwei mit Sand gefüllte IBC-Behälter gepumpt, die oben mit Sumpfpflanzen besetzt sind. In der Sandschicht ist jeweils eine Schicht aus einem Sand/ Pflanzkohle Gemisch eingebaut (siehe Bild 4). So kann das zu filternde Wasser nur oberirdisch verdunsten und nicht in den umliegenden Boden der umwelt- und verfahrenstechnischen Praxis der Nachweis erbracht werden, dass dies funktionieren kann. Im Rahmen des BMBF-Verbundprojektes GartenLeistungen_II [8], bei dem die StadtManufaktur TU Berlin das Teilprojekt „Reallabor Mobile Blau-Grüne Infrastruktur“ [9, 10] in verschiedenen stadträumlichen Kooperationskontexten im Zeitraum zwischen 2022-2024 verstetigt, konnten erste Schwammstadt- Schilfbeete partizipativ gebaut werden und der Testbeetfilter an ein erstes Viadukt-Regenwasserrohr angeschlossen werden (siehe Bild 2). Vorteile von Schilfpflanzen sind, dass diese sehr robust sind, sie tolerieren Wasserstandsschwankungen - so auch längere Trockenphasen - und bedürfen verhältnismäßig wenig Pflege. Da es sich um hochproduktive Pflanzen handelt, ist die Nutzung als nachwachsender Rohstoff (z. B. als Dämm- und Baustoff) im Kontext zirkulären Bauens und Wirtschaftens sehr attraktiv. Der nächste Schritt in diesem Realexperiment ist das gezielte Monitoring von Wasserqualitäten und Performance des Testbeetfilters, gemeinsam mit dem Fachgebiet Umwelt- und Verfahrenstechnik der TU Berlin. Bei erfolgreichem Nachweis des Realexperiments wird ein Upscaling und zugleich der längerfristige Reallaborbetrieb angestrebt. Gemeinsam mit zu testenden und geeigneten Betreibermodellen soll das naturbasiert aufbereitete Regenwasser in erste „Schwammstadt- Pocketparks“ und die bereits angelegten Beete fließen, innovative Betreibermodelle im Kontext urbaner Ökosystemleistungen, regenerativer Rohstoffe und Atmosphäre ausgelotet werden. Testbeet-Filter: Versuchsaufbau, Methodik, Umsetzung und erwartete Ergebnisse In der Umsetzung brachte die Idee des Testbeetfilters einige Herausforderungen mit sich. Eingriffe an dem denkmalgeschützten und für den öffentlichen Nahverkehr genutzten Viadukt mussten intensiv Bild 2: Fotos vom Radbahn-Sommerfest zur Stadtnatur am 09.09.2023 Bild 3: Foto vom Testbeet-Filter auf dem Radbahn-Testfeld THEMA Prinzip Schwammstadt 45 3 · 2024 TR ANSFORMING CITIES DOI: 10.24053/ TC-2024-0034 und Substraten das Problem potenzieller Schadstoffe (PAK, etc.) sowie mehrerer BackUp-Schleifen (Puffertanks, etc.) anzugehen, wird als ökosystemtechnischer Kreislauf-Ansatz favorisiert. In der aktuellen Versuchssituation wird das Wasser weiterhin der Kanalisation zugeführt, bis sichergestellt ist, dass das aufbereitete Wasser eine ausreichende Qualität zur Zuführung ins Grundwasser besitzt. Diskussion: Potenziale und zukünftige Perspektiven für blau-grüne Infrastruktur Erste Ergebnisse zeigen, dass der Testbeet-Filter erfolgreich im Rahmen des Radbahn-Testfeldes integriert wurde und der Versuchsaufbau technisch funktioniert. Zukünftig wird das Monitoring der Wasserqualität und die Bewertung des Testbeetfilters im Fokus stehen. Bei erfolgreichem Nachweis der Wasseraufbereitung könnte das Modell auf andere städtische Bereiche übertragen und erweitert werden. Dafür wären weitere Forschungs- und Reallaborarbeiten notwendig, um ein Upscaling zu erreichen und innovative Betreibermodelle zu entwickeln, die das potenziell schadstoffbelastete Regenwasser auch an anderer Stelle kostengünstig und umweltfreundlich aufbereiten und nutzen. Besonders hier zeigt sich die Wichtigkeit der Kooperation mit der StadtManufaktur. Denn wenn das Projekt Reallabor Radbahn endet, ist die Forschungsarbeit zum Testbeetfilter noch längst nicht abgeschlossen und kann von universitärer Seite weitergeführt werden. Auch wirtschaftlich könnte sich das dezentrale Wassermanagement für die Betreiber lohnen. Die Niederschlagswassergebühr beträgt in Berlin seit Januar 2022 1,809 Cent pro Quadratmeter. Die oberirdische Strecke der U1 von Warschauer Straße bis Gleisdreieck lässt sich überschlägig mit 6 Kilometern annehmen. Bei einer Bauwerksbreite von etwa 7 Metern wären somit rund 42.000 m 2 zu entwässern. Dies entspricht einer Gebühr von fast 76.000 € pro Jahr. Bei durchschnittlich 590 Litern Niederschlag pro Quadratmeter und Jahr würde das Bahnviadukt im Laufe eines Jahres etwa 247.800 Hektoliter sammeln [11]. Das entspricht etwa der Wassermenge von 165.000 Badewannen, die Grünflächen, Sträuchern und Bäumen zugutekommen könnten. Der Testbeetfilter, als oberirdische Station, bietet die Möglichkeit, erforderliche Aufbauten zu erproben und nachzuweisen, wie sich das im Gleisbett anfallende Regenwasser reinigen und nutzen lässt. Das Projekt zeigt, wie transdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Stadtgesellschaft sowie innovative technische Ansätze zur Lösung urbaner Herausforderungen beitragen können. Die enge Kooperation zwischen dem Reallabor Radabfließen. Durch die gezielte Auswahl von Feuchtgebietspflanzen (Makrophyten) wird eine hohe Verdunstungsleistung (bis zu 5x höher im Vergleich zu Rasenflächen) realisiert (siehe u.a. Hirschfeld et al. 2020: 13). So wird im Optimalfall ein Großteil des zu filternden Wassers oberirdisch zirkuliert sowie die darin gelösten Stoffe im Substrat und in der Biomasse umgesetzt und festgelegt. Dieser ökosystemische Wasserkreislauf-Ansatz unterstützt die „lokalen grünen Wasserkühl-Kreisläufe“ und trägt zur lokalen Wolkenbildung (Regenproduktion) und Atmosphäre bei. Zudem wird mit diesen klimawirksamen sog. Makrophyten wie etwa Schilfrohr-, Iris- und Binsenarten das Prinzip der Phytoremediation (pflanzliche Entgiftung) angewendet. Das in erster Linie durch die Mikroorganismen an der Wurzel gereinigte Regenwasser wird am Ende in einer kleinen Hebeanlage gesammelt und von dort in der Anfangsphase des Versuches wieder in den Kanal zurückgepumpt. Wenn im Rahmen der Untersuchungen die Wasserqualität des gereinigten Wassers den Ansprüchen an ein Bewässerungswasser nach DIN genügt, wird das Wasser in einem Vorratstank (IBC Behälter) gepumpt und kann von dort zur Bewässerung der angrenzenden Grünflächen entnommen werden. Sollte die Bewässerungswasserqualität wider Erwarten nicht erreicht werden, wird eine erneute Rezirkulation des Wassers vorgeschlagen, um darüber Verdünnungs- und weitere Reinigungseffekte zu erzielen. Falls das auch nicht qualitativ ausreichend ist, wird das Testbeetfilterwasser klassisch der Kanalisation zugeführt. Anzumerken ist, dass in dem „worst-case-Szenario“ das Problem lediglich verlagert würde. Wie an vielen anderen Stellen der Stadt würden die potenziell problematischen Stoffe im derzeit gängigen „end-of-the-pipe-System“ im Klärwerk landen, wo es ebenso schwierig ist, alle Problemstoffe herauszufiltern. Kurzum: die beschriebene Methode über ein geschlossenes Phytoremediation- System mit geeigneten wasserfilternden Pflanzen Bild 4: Prinzipskizze des Testbeet-Filter THEMA Prinzip Schwammstadt 46 3 · 2024 TR ANSFORMING CITIES DOI: 10.24053/ TC-2024-0034 chengestaltung des Testfeldes. Reallabor Radbahn gUG, Berlin. [6] StadtManufaktur (2024): www.stadtmanufaktur.info. Webseite [7] Steglich, Anja und Grit Bürgow (2023): Von Roof Water- Farm zur StadtManufaktur: Stadtlandschaftliche Klimaanpassung, Ressourcen- und Wasserkreisläufe als Reallabor gestalten und umsetzen! In: Bentlin, F. & Behrend, L. (2023): How2Kiez - Nachhaltige Quartiersentwicklung, Berlin Universities Publishing. [8] Hirschfeld, Jesko, Andrea Baier, Grit Bürgow, Marion De Simone, Jonas Flötotto, Vivien Franck, Andreas Horn, Toni Karge, Lea Kliem, Miriam Kuhlmann, Milena Lang, Benoit Leleu, Felix Lodes, Angela Million, Christa Müller, Joachim Petzold, Gisela Prystav, Catharina Püffel, Viviann Remmel, Juliane Roth, Sebastian Schubert, Sven Stinner, Gregor Weise, Malte Welling (2020): Der Wert urbaner Gärten und Parks: Was Stadtgrün für die Gesellschaft leistet. Berlin. https: / / www.gartenleistungen.de/ publikationen/ (Letzter Zugriff: 02.07.2024): https: / / www.gartenleistungen.de/ publikationen/ fachpublikationen/ #: ~: text=Doku ment%208.6%20MB-,Download,-Barrierefreie%20Version%20der [9] Bürgow, Grit, Andreas Horn und Anja Steglich (2024): Kooperatives Vertikalfarm- und Klimaflächenmanagement. Die BeachFarm 61 im Berliner Gleisdreieckpark. In: Stadt+Grün 1/ 2024 (46-50). Patzer Verlag, Berlin. https: / / stadtundgruen.de/ artikel/ kooperatives-vertikalfarmund-19519 (Letzter Zugriff: 02.07.2024) [10] Bürgow, Grit (2024): Reallabor Mobile Blau-Grüne Infrastruktur (2024): www.gartenleistungen.de/ reallabore/ mobile-blau-grüne-infrastruktur/ . Webseite (Letzter Zugriff: 02.07.2024) [11] Berliner Wasserbetriebe (2024): Regenwassernutzung. Webseite. https: / / www.bwb.de/ de/ regenwassernutzung. php [12] Götze, Susanne und Annika Joerres (2023): Durstiges Land. Wie wir leben wenn das Wasser knapp wird. dtv Verlag, Berlin [13] SenUMVK (2022): Senatsverwaltung Umwelt, Mobilität, Verbraucher-und Klimaschutz. Abteilung I - Integrativer Umweltschutz. Masterplan Wasser, 1. Bericht. Berlin. Eingangsabbildung: © Lena Kunstmann bahn und der StadtManufaktur Berlin hat zur technischen Umsetzung und Unterstützung des Projekts geführt. Herausforderungen bleiben die langfristige Pflege der Grünflächen und die Sicherstellung der Wasserqualität des gefilterten Regenwassers - insbesondere da die Förderung des Projektes Reallabor Radbahn bereits im Herbst 2024 endet. Aus diesem Grund sind unterschiedliche Förder- und Projektlogiken bei der transdisziplinären Zusammenarbeit an Reallaboren zu beachten, damit diese synchronisiert und abgestimmt werden können. Fazit Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass der Schlüssel für den Erfolg der Reallaborarbeit wahrscheinlich in dem stetigen Pendeln zwischen kurz- und lang fristigen Betreibermodellen, zwischen anspruchsvoller Begleitforschung und einfachen Bewirtschaftungspraktiken der zirkulären Wasser- und Rohstoffproduktion sowie zwischen kleinen und großen Maßstabsprüngen - vom Testbeetfilter hin zur Schwammstadtlandschaft - liegt. Übergreifende Motivation dabei ist das Erproben einer übertragbaren Reallaborpraxis als eine Art Blaupause für die Entwicklung blau-grüner Infrastrukturen, verknüpft mit der nachhaltigen Transformationsgestaltung von Mobilitätsräumen. Dies zielt auf eine klimawirksame lokale Regenwassernutzung durch landschaftliche Schwammstadtgestaltung ab. Dadurch soll ein Upscaling und die Übertragbarkeit von blau-grünen Bausteinen der Schwammstadt- und Kreislaufstadt auf weitere Standorte ermöglicht werden. Auf Berlin bezogen soll ein gangbarer Weg aufgezeigt werden, der prognostizierten Wasserkrise [12, 13] mit einer atmosphärischen, ökosystemförderlichen und klimawirksamen Stadt- und Freiraumgestaltung zu begegnen und damit einen Beitrag zur lokalen Umsetzung von Schwammstadt-Konzepten und nachhaltigem Wasser- und Grünflächenmanagement in urbanen Räumen zu leisten. LITERATUR [1] SenUVK (2021): Senatsverwaltung Umwelt, Verkehr und Klimaschutz. Stadtentwicklungsplan Mobilität und Verkehr Berlin 2030. Maßnahmenkatalog. Berlin. [2] Reallabor Radbahn (2024): www.radbahn.berlin. Webseite [3] paper planes e.V. (2017): Radbahn Berlin. Zukunftsperspektiven für die ökomobile Stadt. JOVIS, Berlin. [4] Domasch, Silke und Maximilian Hoor (2024): Aktivierung - Transparenz - Glaubwürdigkeit. Prozess und Herausforderung der partizipativen Planung des Reallabor Radbahn. PLANERIN 2, S. 58-59. [5] Domasch, Silke, Maximilian Hoor und Jeanette Werner (2023): Reallabor Radbahn - Stadtraum gemeinsam gestalten. Das Bürgerbeteiligungsverfahren zur Freiflä- AUTOR*INNEN Dr. Maximilian Hoor, Reallabor Radbahn gUG, Forster Str. 52, 10999 Berlin max@radbahn.berlin Natalie Hipp, Reallabor Radbahn gUG, Forster Str. 52, 10999 Berlin natalie@radbahn.berlin Dr. Grit Bürgow, StadtManufaktur Berlin, Technische Universität Berlin, Stabsstelle Science and Society (ScSo), Straße des 17. Juni, 10623 Berlin grit.buergow@tu-berlin.de Dr. Anja Steglich, StadtManufaktur Berlin, Technische Universität Berlin, Stabsstelle Science and Society (ScSo), Straße des 17. Juni, 10623 Berlin anja.steglich@tu-berlin.de Jochen Zeisel, IFEU Ingenieurgesellschaft für Energie- und Umwelttechnik mbH, Am spitzen Berg 121, 14476 Potsdam jochenzeisel@gmail.com THEMA Prinzip Schwammstadt 47 3 · 2024 TR ANSFORMING CITIES DOI: 10.24053/ TC-2024-0034