Verdunstungs-Konzept gegen urbane Hitzeinseln und Überflutungen
Besonders Großstädte leiden unter den Auswirkungen des Klimawandels: Sie erhitzen sich dauerhaft und urbane Hitzeinseln entstehen, in denen die Wärme durch versiegelte Flächen und dichte Bebauung gespeichert wird. Das gemeinsame Verdunstungskonzept von FRÄNKISCHE und OPTIGRÜN wirkt urbanen Hitzeinseln und ihren Folgen effektiv entgegen.
Intensive Dachbegrünung mit unterirdischen Speicher- und Versickerungsanlagen verknüpfen – diese Lösung bieten FRÄNKISCHE und OPTIGRÜN für eine klimagerechte Stadtplanung an. Indem leistungsstarke Hoch- und Tiefbaukomponenten intelligent miteinander kombiniert werden, wird die natürliche Regenwasserbilanz auch in dicht besiedelten Gebieten wiederhergestellt. Das wirkt urbanen Hitzeinseln, lokalen Starkregenereignissen sowie Überflutungen effektiv entgegen und erhält Städte lebenswert.
Feuchte Luftmassen, die in der Sommerhitze über die Stadt ziehen, werden von der aufsteigenden Luft in kältere Schichten mitgenommen. Kondensieren die hohen Feuchtegehalte, kommt es zu heftigem Niederschlag über dem Stadtgebiet. Das Konzept von FRÄNKISCHE und OPTIGRÜN mildert verheerende Folgen von Starkregenereignissen, etwa Überflutungen, ab.
Die Folgen der Klimaveränderungen sind bereits deutlich sichtbar: Die weltweite Durchschnittstemperatur steigt, Trockenperioden dauern immer länger an und plötzlich auftretende, extreme Starkregenereignisse häufen sich. Studien der Max-Planck-Gesellschaft haben ergeben, dass die Niederschlagsmenge in den vergangenen 140 Jahren um elf Prozent zugenommen hat, wobei es im Winter deutlich mehr regnet, während die warme Jahreszeit vielerorts trockener geworden ist.
Gefahr durch urbane Hitzeinseln
Besonders Großstädte leiden unter den Auswirkungen des Klimawandels: Sie erhitzen sich dauerhaft und urbane Hitzeinseln entstehen, in denen die Wärme durch versiegelte Flächen und dichte Bebauung gespeichert wird. Das verursacht den so genannten Hitzestress, der vor allem für ältere Menschen gesundheitliche Risiken bis hin zum hitzebedingten Tod birgt.
Feuchte Luftmassen, die vom Land über die Stadt ziehen, werden dort von der warmen, aufsteigenden Luft in kältere Luftschichten mitgenommen. In der Folge kondensieren die hohen Feuchtegehalte der ursprünglich sehr warmen Luftmassen und es kommt zu heftigen Niederschlagsereignissen genau über dem Stadtgebiet.
Eine tragende Rolle im Verdunstungskonzept von FRÄNKISCHE und OPTIGRÜN spielt die Serversteuerung: Sie veranlasst etwa, dass Wasser, das in regenreichen Zeiten gesammelt wurde, aus dem Erdspeicher nach oben gepumpt wird. So wird das begrünte Dach effektiv bewässert, das Regenwasser verdunstet über die Vegetation und so kühlt sich die Umgebungstemperatur ab.
Kanäle können diese großen Regenwassermengen, die innerhalb kürzester Zeit fallen, oft nicht vollständig aufnehmen. Das führt dazu, dass Straßen, Parkplätze und andere Infrastruktureinrichtungen überflutet werden. Wasser dringt aber auch über Keller oder Lichtschächte in Wohn- und Industriegebäude ein. Das gemeinsame Konzept von FRÄNKISCHE und OPTIGRÜN mit Schwerpunkt auf Verdunstung, langfristiger Speicherung und bedarfsgerechter Verteilung hat eine ausgeglichene Regenwasserbilanz sowie den Schutz vor Überflutungen zum Ziel.
Klimagerechte Stadtplanung: Vorbild Natur
Dass sich Starkregenereignisse und Hitzeinseln beherrschen lassen, zeigt in vielen Fällen die Natur: Ein großer Teil der Niederschläge wird von der Vegetation aufgenommen und verdunstet. Dieser Prozess zieht sehr viel Wärme aus der Luft und führt dazu, dass die Umgebung sich abkühlt. Das restliche Regenwasser versickert und nur noch ein sehr kleiner Teil fließt den oberirdischen Gewässern zu. „Um diesen natürlichen Wasserhaushalt auch in dicht bebauten Städten nachbilden und klimaadaptiv planen zu können, haben wir gemeinsam mit OPTIGRÜN eine Lösung entwickelt: Wir kombinieren Dachbegrünung mit unserem effizienten Regenwassermanagement im Erdreich und stellen so wieder eine natürliche Regenwasserbilanz her“, erläutert Michael Schütz, Leiter Produktmanagement und Forschung & Entwicklung im Geschäftsbereich Drainage Systeme bei FRÄNKISCHE.
Hoch- und Tiefbau Hand in Hand
Um die Regenwasserbilanz ins Gleichgewicht zu bringen und Hitzeinseln zu vermeiden, kombinieren FRÄNKISCHE und OPTIGRÜN Hoch- und Tiefbauelemente miteinander: Das Gründach nimmt Regenwasser auf, hält es zurück und speichert es bzw. lässt es zeitnah wieder verdunsten. Unterirdische Anlagen sammeln, speichern und reinigen zusätzlich die Ablaufwässer aus dem Gründach sowie Niederschläge von Straßen und Verkehrsflächen. Wasser, das in regenreichen Zeiten gesammelt wird, wird hier langfristig gespeichert. Über-laufwasser wird zudem versickert und dient so der wichtigen Neubildung von Grundwasser.
Verdunstung vermeidet urbane Hitzeinseln
Eine Besonderheit des Verdunstungskonzepts ist die intelligente Serversteuerung: Die Schaltzentrale erfasst permanent die Betriebsdaten von Gründach und unterirdischer Zisterne und gleicht sie mit der natürlichen Wasserbilanz ab. Ist zum Beispiel die Retentionsbox auf dem Dach im Sommer leer, tritt die automatische Steuerung in Aktion. Sie veranlasst, dass Wasser, das in regenreichen Zeiten gesammelt wurde, aus dem Erdspeicher nach oben gepumpt wird. Hierdurch wird das optimal begrünte Dach effektiv bewässert und das Regenwasser über die Vegetation intensiv verdunstet. „Mit dieser Vorgehensweise nutzen wir das gesammelte Regenwasser sinnvoll. Die Verdunstung über das Gründach trägt in längeren Trockenzeiten dazu bei, dass die Umgebungstemperaturen sinken, urbane Hitzeinseln sich abschwächen und ein angenehmes Stadtklima erzeugt wird“, erläutert Dominik Gößner, Leiter Forschung & Entwicklung bei OPTIGRÜN.
Optimierter Überflutungsschutz dank Serversteuerung
Wie reagiert das System aber, wenn die Retentionsboxen auf dem Dach und die unterirdische Zisterne bereits gut gefüllt sind und starke Niederschläge angekündigt sind? Auch dann wird die Serversteuerung aktiv und schützt die Umgebung vor Überflutungen: Sie kennt neben den Betriebsdaten auch die Wetterprognosen. Bei bevorstehendem Starkregen veranlasst die Steuerung, dass der Speicher auf dem Dach sowie die Zisterne so weit in die Versickerunganlagen entleert werden, dass die dadurch verfügbaren Volumen die vorhergesagte Niederschlagsmenge wieder komplett aufnehmen können.
Sind die Rückhalteanlagen bereits gut gefüllt, wenn neue starke Niederschläge angekündigt sind, schützt die Serversteuerung aus dem Konzept von FRÄNKISCHE und OPTIGRÜN die Umgebung: Sie veranlasst, dass der Speicher auf dem Dach und die Zisterne so weit in die Versickerungsanlagen entleert werden, dass die frei gewordenen Kapazitäten die neuen Niederschläge aufnehmen können.
„Mit diesem System schaffen wir uns den notwendigen Spielraum, um auch extremen Regen auffangen und präventiv gegen urbane Sturzfluten wirken zu können: Wir stellen bei gleichem Bauvolumen und idealer wirtschaftlicher Ausnutzung einen Überflutungsschutz her, den wir durch eine intelligente Steuerung weiter optimieren können“, sagt Prof. Dr.-Ing. Heiko Sieker, Geschäftsführer Ingenieurgesellschaft Prof. Sieker mbH. Die Ingenieurgesellschaft stellt im Auftrag von FRÄNKISCHE und OPTIGRÜN die Regenwasserbilanzsteuerung im Gesamtsystem zur Verfügung.
In ihrem gemeinsamen Verdunstungskonzept verknüpfen FRÄNKISCHE und OPTIGRÜN Tiefbauspeicher und Hochbaulösungen wie etwa Gründächer miteinander. Ihr Ziel: die natürliche Regenwasserbilanz in Städten wiederherzustellen und so urbanen Hitzeinseln sowie lokalen Starkregenereignissen entgegenzuwirken.
Fotos: FRÄNKISCHE
Lebenswert und klimagerecht – so sollen moderne Großstädte sein. Das Konzept von FRÄNKISCHE und OPTIGRÜN setzt darauf, Flächen optimal zu nutzen: So werden zum Beispiel unterirdische Reinigungs- und Speicheranlagen für Regenwasser oberirdisch als Parkplatz ausgebaut, und begrünte Dächer verwenden Regenwasser ökologisch sinnvoll weiter. Werden Tiefbauspeicher und Hochbaulösungen wie Gründächer intelligent miteinander verknüpft, kann die natürliche Regenwasserbilanz auch in Städten mit zahlreichen versiegelten Flächen wiederhergestellt werden – der Schlüssel, um urbane Hitzeinseln abzukühlen und damit gleichzeitig auch effektiv urbanen Sturzfluten entgegenzuwirken. |
