Heiße Sommer, Starkregenereignisse und Überläufe in die Mischkanalisation lassen keinen Zweifel: Wir müssen mehr Flächen von der Kanalisation abkoppeln und Regenwasser lokal verdunsten, nutzen und versickern. Doch das ist leichter gesagt als getan. Die Umsetzung von Abkopplungsmaßnahmen in Bestandsgebieten ist vor allem im Stadtzentrum mit vielen Herausforderungen verbunden. Hier dominieren dichte Bebauung, ein hoher Versiegelungsgrad und eine hohe Nutzungskonkurrenz.
Damit wir trotz dieser Hemmnisse Flächen schnell und umfänglich abkoppeln können, hat die Berliner Regenwasseragentur gemeinsam mit gruppe F – Freiraum für alle eine Methodik zur Ermittlung von Abkopplungspotenzialen (siehe Abbildung 1 und Exkurs) entwickelt und zunächst auf zwei Testgebiete in Friedrichshain-Kreuzberg und in Pankow angewendet. Die Methodik wurde eng mit einem Begleitkreis bestehend aus den Berliner Wasserbetrieben, der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt und der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung, Bauen und Wohnen (SenSBW) abgestimmt.
Erste Ergebnisse zeigen, dass in Kreuzberg unter günstigen Voraussetzungen ein Abkopplungspotenzial für die Blockflächen von 95 % erreicht werden kann, während es im Testgebiet Pankow mit 43 % deutlich darunter liegt.
Herangehensweise zur Ermittlung von Abkopplungspotenzialen
Das Abkopplungspotenzial einer bestimmten Fläche hängt von den jeweiligen stadt- und naturräumlichen Gegebenheiten ab. Es setzt sich aus dem Versickerungspotenzial und dem Flächenpotenzial zusammen. Wir untersuchen also einerseits wo die hydrogeologischen Bedingungen für Versickerungsmaßnahmen günstig und andererseits wo geeignete unversiegelte Flächen vorhanden sind.
Versickerungspotenzial
Das Versickerungspotenzial ergibt sich u.a. aus den folgenden naturräumlichen Gegebenheiten: der Wasserdurchlässigkeit des Bodens, Bemessungsgrundwasserständen, der Hangneigung und dem Vorhandensein geschützter Biotope.
Flächenpotenzial
Das Flächenpotenzial ergibt sich aus den stadträumlichen Gegebenheiten, der verfügbaren unversiegelten Fläche im Verhältnis zur versiegelten Fläche unter Berücksichtigung baulicher Restriktionen. Annahmen zu nutzungsbedingten Restriktionen wurden nicht getroffen.
Betrachtung verschiedener Versickerungsmaßnahmen
In der Methodik betrachten wir fünf verschiedene Versickerungsmaßnahmen: Flächenversickerung, Muldenversickerung, Mulden-Rigolen-Element, Rigolenanlagen und Mulden-Rigolensystem mit gedrosselter Ableitung. Letzteres kommt nur zum Einsatz, wenn andere Maßnahmen aufgrund der hydrogeologischen Bedingungen nicht möglich sind.
Für die Umsetzung jeder dieser Maßnahmen gelten unterschiedliche naturräumliche Voraussetzungen und Flächenbedarfe. Somit ergeben sich für jede Maßnahme unterschiedliche Abkopplungspotenziale auf derselben Fläche.
Vergleich der Versickerungsmaßnahmen
Die Überlagerung der Ergebnisse für die einzelnen Versickerungsmaßnahmen zeigt, welche Maßnahmen auf einer Fläche zum Einsatz kommen können und welcher Abkopplungsgrad mit der jeweiligen Maßnahme erreicht werden kann. Wenn auf einer Fläche eine vollständige Abkopplung durch mehrere Maßnahmen erreicht werden kann, sind die Gegebenheiten auf dieser Fläche besonders günstig.
Auswahl der effektivsten Maßnahme
Die Maßnahme, mit der das höchste Abkopplungspotenzial erreicht werden kann, bestimmt letztlich das Abkopplungspotenzial einer Fläche. Es wird keine Kombination von Maßnahmen betrachtet.
Individuelle Anpassungsmöglichkeiten
Für jede Versickerungsmaßnahme können die akzeptierten Grenzwerte für hydrogeologische Rahmenbedingungen, z.B. Grundwasserflurabstände oder in Bezug auf das Flächenpotenzial, z.B. notwendige Abstände zu Gebäuden, individuell im GIS-Modell angepasst werden. Mit der entwickelten Methodik können verschiedene Annahmen getroffen und somit unterschiedliche Szenarien für Abkopplungspotenziale berechnet werden.
Bewertung der Ergebnisse
Die dargestellten Ergebnisse zeigen die Abkopplungspotenziale in den Testgebieten unter verschiedenen Einstellungen in der Methodik und sind nicht als endgültige Resultate zu bewerten. Die Ergebnisse stellen einen vorläufigen Zwischenstand dar und sollen beispielhaft zeigen, wie die Umsetzung der Methodik perspektivisch auf der gesamtstädtischen Ebene erfolgen soll.
Bei den Ergebnissen ist weiterhin zu beachten, dass die Berechnungen auf Ebene der ISU5 Block- und Blockteilflächen durchgeführt wurden, weil die benötigten Datengrundlagen noch nicht in ausreichender Auflösung vorhanden sind. Weiterhin ist die Lage der unbebaut versiegelten Flächen nicht bekannt. Gleichzeitig geht aus den verfügbaren Daten nicht immer hervor, welche der versiegelten Flächen tatsächlich an die Kanalisation angeschlossen sind. In diesen Fällen wurde die vereinfachte Annahme getroffen, dass versiegelte Flächen an die Kanalisation angeschlossen sind.
Die Ergebnisse liefern erste Hinweise auf die Abkopplungspotenziale einer Fläche. Eine Vor-Ort Untersuchung ist jedoch immer unerlässlich.
Eine detaillierte Beschreibung der Methodik finden Sie im Abschlussbericht auf den Seiten 46-59.
Abkopplungspotenziale in Teilgebieten von Pankow und Friedrichshain-Kreuzberg
Zur Überprüfung der Methodik haben wir zwei Testgebiete auf dem Gebiet der Mischkanalisation ausgewählt. Die Gebiete unterscheiden sich vor allem in Bezug auf ihre Lage im Urstromtal und am Übergang zur Barnim Hochfläche. Dadurch besitzen sie unterschiedliche hydrogeologische Eigenschaften. Zusätzlich weist das Testgebiet Pankow eine höhere Versiegelung auf als das Gebiet in Kreuzberg. Der Straßenraum wird in der Projektphase der Testgebiete noch nicht berücksichtigt.
Für die beiden Testgebiete haben wir zwei Szenarien berechnet: das optimistische und das konservative Szenario. Sie unterscheiden sich hinsichtlich der Flächenbedarfe für die Umsetzung der betrachteten Versickerungsmaßnahmen. Im optimistischen Szenario wird ein geringerer, im konservativen ein höherer Flächenbedarf angenommen.
Die Farbgebung der Flächen zeigt an, welcher Abkopplungsgrad maximal auf einer Fläche erreicht werden kann. Beim Anklicken einer Fläche wird im Pop-Up Fenster sichtbar, welche Versickerungsanlagen auf der Fläche möglich sind und welcher Abkopplungsgrad mit der jeweiligen Maßnahme unter günstigen Rahmenbedingungen erreicht wird.
Ein Beispiel: Die Blockfläche ganz im Nordwesten des Testgebietes Kreuzberg (Ecke Lindenstraße/Oranienstraße) zeigt, dass eine vollständige Abkopplung der (bebaut) versiegelten Flächen mittels der Maßnahme Rigolenanlage (M6) rechnerisch möglich wäre. Aber auch für weitere Versickerungsmaßnahmen gibt es gute Voraussetzungen für eine teilweise Abkopplung, z. B. könnten 31,6 % der (bebaut) versiegelten Flächen durch die Umsetzung von Mulden (M4) abgekoppelt werden. Zusätzlich erhalten wir Informationen zum Versickerungspotenzial. Beispielsweise sind auf 12,2 % der unbebauten Fläche des Blockes positive Voraussetzungen (alle gesetzten Kriterien sind erfüllt) für eine Muldenversickerung (M4) gegeben.
Die Abkürzungen M3-M10 stehen für folgende Versickerungsmaßnahmen: M3: Flächenversickerung, M4: Muldenversickerung, M5: Mulden-Rigolenelement, M6: Rigolenanlage und M10: Mulden-Rigolensystem mit gedrosselter Ableitung.
Testgebiet Kreuzberg – Abkopplungspotenziale
Das Testgebiet in Kreuzberg liegt im Urstromtal und umfasst ohne den Straßenraum 214,12 Hektar. 58,15 % der Grundstücksflächen (ISU5 Block- und Blockteilflächen) sind versiegelt. Davon sind 33,8 % der Flächen bebaut. 13 % des Testgebietes sind nicht an die Kanalisation angeschlossen.
Ergebnisse im optimistischen Szenario
Unter Berücksichtigung aller betrachteten Versickerungsmaßnahmen ist eine vollständige Abkopplung für ca. 115,7 ha (93 %) der versiegelten Flächen des Testgebiets bei optimistischer Berechnung der erforderlichen Versickerungsfläche möglich. Wenn zusätzlich Blockflächen berücksichtigt werden, auf denen keine vollständige Abkopplung möglich ist, erhöht sich das Abkopplungspotenzial auf 118 ha (95%). Betrachtet man nur die Maßnahme „Muldenversickerung“ so ist eine Abkopplung lediglich für 64 % der versiegelten Fläche möglich. Dies entspricht ca. 80,3 Hektar.
Ergebnisse im konservativen Szenario
Unter Berücksichtigung aller betrachteten Versickerungsmaßnahmen ist eine vollständige Abkopplung für ca. 109,8 ha (88 %) der versiegelten Flächen des Testgebiets bei konservativer Berechnung der erforderlichen Versickerungsfläche möglich. Wenn zusätzlich Blockflächen berücksichtigt werden, auf denen keine vollständige Abkopplung möglich ist, erhöht sich das Abkopplungspotenzial auf 116,7 ha (94%). Betrachtet man nur die Maßnahme „Muldenversickerung“ so ist eine Abkopplung lediglich für 51 % der versiegelten Fläche möglich. Dies entspricht ca. 62,9 Hektar.
Testgebiet Pankow – Abkopplungspotenziale
Das Testgebiet Pankow liegt am Übergang zur Barnim-Hochfläche und umfasst ohne den Straßenraum 185,14 Hektar. 69,74 % der Grundstücksflächen (ISU5 Block- und Blockteilflächen) sind versiegelt. Davon sind 45,2 % der Flächen bebaut. 12 % des Testgebietes sind nicht an die Kanalisation angeschlossen.
Ergebnisse im optimistischen Szenario
Unter Berücksichtigung aller möglichen Versickerungsmaßnahmen ist eine vollständige Abkopplung für ca. 29,6 ha (23 %) der versiegelten Flächen des Testgebiets möglich. Wenn zusätzlich Blockflächen berücksichtigt werden, auf denen keine vollständige Abkopplung möglich ist, erhöht sich das Abkopplungspotenzial auf 55,2 ha (43%). Betrachtet man nur die Maßnahme „Muldenversickerung“ so ist eine Abkopplung lediglich für 19,7 % der versiegelten Fläche möglich. Dies entspricht ca. 25,4 Hektar.
Ergebnisse im konservativen Szenario
Konservatives Szenario: Unter Berücksichtigung aller möglichen Versickerungsmaßnahmen ist bei konservativer Berechnung der erforderlichen Versickerungsfläche eine vollständige Abkopplung für ca. 17,4 ha (14 %) der versiegelten Flächen des Testgebiets möglich. Wenn zusätzlich Blockflächen berücksichtigt werden, auf denen keine vollständige Abkopplung möglich ist, erhöht sich das Abkopplungspotenzial auf 38,7 ha (30%). Betrachtet man nur die Maßnahme „Muldenversickerung“ so ist eine Abkopplung lediglich für 14 % der versiegelten Fläche möglich. Dies entspricht ca. 18 Hektar.
Was wäre wenn – Abkopplungsszenarien für Straßenflächen
Zuwachs an entsiegelter Fläche, wenn stadtweit alle Baumscheiben auf 12 m² vergrößert würden.
weniger abflusswirksame Fläche (von ca. 300 ha auf ca. 130 ha), wenn 30% der Parkplatzflächen vollständig entsiegelt und 70% teilentsiegelt würden.
weniger abflusswirksame Fläche (von ca. 300 ha auf 270 ha), wenn 10% der Parkplatzflächen vollständig entsiegelt würden.
Die Zahlen basieren auf überschlägigen Berechnungen auf Grundlage des Datensatzes Straßenbefahrung 2014 und können von der Realität abweichen.
So geht es weiter
Aktuell übertragen wir die Methodik von den Testgebieten auf die gesamtstädtische Ebene inklusive des Straßenraums und berechnen mehrere Szenarien. Die Ergebnisse im künftigen Szenario „Aufwändige Umsetzung“ verdeutlichen beispielsweise die Möglichkeiten, wenn Kosten und Mühe keine Rolle spielen. Im Szenario „einfache Umsetzung“ können Flächen identifiziert werden, auf denen günstige Voraussetzungen für Abkopplungsmaßnahmen zu erwarten sind.
Zusätzlich wird die Methodik um Entsiegelungs- und Gründachpotenziale erweitert. Beide tragen zur dezentralen Regenwasserbewirtschaftung bei, indem sie die abflusswirksame Fläche verringern und die Versickerung und Verdunstung von Regenwasser begünstigen.
Die Methodik ermöglicht demnächst auch die Bewertung von Handlungsbedarfen und Gelegenheitsfenstern. Die Umsetzung von Abkopplungsmaßnahmen ist beispielsweise in Siedlungsgebieten besonders dringend, die von Überhitzung betroffen sind. Gelegenheitsfenster liegen etwa in Gebieten, die Bestandteil einer Förderkulisse sind oder im Eigentum der öffentlichen Hand liegen.
Nach Möglichkeit wird die Methodik zur Ermittlung von Handlungsräumen und Abkopplungspotenzialen in ein web-basiertes Karten-Tool überführt und kann dann als Grundlage für die strategische Planung z. B. von Klimaanpassungskonzepten, genereller Entwässerungsplanung oder Förderprogrammen genutzt werden.