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Versickerung von Niederschlagswasser Dr.-Ing. J. Mangels Institut für Grundbau, Bodenmechanik, Felsmechanik und Tunnelbau, Universität Essen Durch die Versiegelung der Bodenoberfläche wird der natürliche Wasserkreislauf in erheblichem Maße beeinflußt, was sowohl ökologische als auch wasserwirtschaftliche Folgen nach sich zieht. Deshalb wird das anfallende Regenwasser durch den Bau von Versickerungsanlagen dem Wasserkreislauf wieder zugeführt. Die Bemessung dezentraler Niederschlagswasserversickerungsanlagen erfolgt in der BRD i. d. R. gemäß Arbeitsblatt A 138 der Abwassertechnischen Vereinigung [ATV A 138, 1990]. Nach dieser Richtlinie werden Versickerungsanlagen auf der Grundlage des um die Hälfte reduzierten Durchlässigkeitsbeiwertes ks dimensioniert. Diese Annahme folgt der Vorstellung, den Einfluß der ungesättigten Bodenzone auf den Infiltrationsprozeß zu berücksichtigen. Im Rahmen der Untersuchungen konnte gezeigt werden, daß diese Annahme als falsch einzustufen ist. Überdies basiert der Ansatz nach ATV A 138 [1990] auf weiteren vereinfachenden Annahmen. So wird ein sich ändernder hydraulischer Gradient und damit verbunden eine Veränderung der versickerungswirksamen Fläche nicht berücksichtigt. Wie Winzig [1998] in seiner Arbeit belegt, tragen diese vereinfachenden Annahmen dazu bei, daß nach ATV A 138 entworfene Versickerungsanlagen um bis zu 40 % überdimensioniert sind. Ein Ziel der Untersuchungen war, zu prüfen, inwieweit der Einfluß der ungesättigten Bodenzone im Zusammenhang mit der Regenwasserversickerung berücksichtigt werden soll bzw. kann. Es konnte gezeigt werden, daß der Einfluß der ungesättigten Bodenzone bei der Dimensionierung von Versickerungsanlagen sowohl aus Gründen der Handhabbarkeit als auch der Bemessungssicherheit nicht sinnvoll erscheint. Des weiteren wurde verdeutlicht, daß die Verwendung von ks/2 bei der Dimensionierung nicht nachzuvollziehen ist. Es wurde ein modifizierter und verbesserter Bemessungsansatz entwickelt, der eine genauere Berechnung von Versickerungsanlagen ermöglicht [Mangels, 2000]. Dabei werden die bisher vernachlässigte Einstauhöhe und damit verbunden sowohl ein veränderlicher hydraulischer Gradient als auch eine sich verändernde versickerungswirksame Fläche berücksichtigt. Schließlich konnte erreicht werden, daß bei der Berechnung nicht mehr in Rigolen-, Mulden- und Beckenversickerungsanlagen differenziert werden muß. Die genauere Berechnung von Versickerungsanlagen kann eine erhebliche Reduzierung des rechnerisch erforderlichen Speichervolumens gegenüber den nach ATV A 138 [1990] erforderlichen Speichervolumina zur Folge haben. Außerdem wird durch den neuen Ansatz die Hinzunahme der Leerlaufzeiten als Kriterium zur Bewertung der Funktionstüchtigkeit von Versickerungsanlagen ermöglicht. Literatur ATV A 138 (1990): Bau und Bemessung von Anlagen zur dezentralen Versickerung von nicht schädlich verunreinigtem Niederschlagswasser, Arbeitsblatt der Abwassertechnischen Vereinigung ; Gesellschaft zur Förderung der Abwassertechnik e.V., St. Augustin Mangels, J. (2000): Beschreibung von Strömungen im ungesättigten Bodeninneren; Mitteilungen aus dem Fachgebiet Grundbau und Bodenmechanik, Felsmechanik und Tunnelbau, Heft 26; Hrsg.: Prof. Dr.-Ing. W. Richwien, Universität Essen; Verlag Glückauf GmbH Winzig, G. (1997): Untersuchung der Funktionsfähigkeit von dezentralen Regenwasserversickerungsanlagen unter besonderer Berücksichtigung des Bodenwasserhaushalts; Berichte aus der Geowissenschaft, Shaker Verlag Aachen |
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