Versuchsanlage für Verdunstungsbeet für das Schumacher Quartier

Ein halbes Jahr nach Eröffnung des neuen internationalen Flughafens BER wurde der Flughafen Berlin-Tegel endgültig geschlossen. Auf dem Areal entstehen nun in den folgenden Jahren der Forschungs- und Industriepark für urbane Technologien, Berlin TXL – The Urban Tech Republic, und ein Wohnquartier mit über 5 000 Wohnungen, Berlin TXL – Schumacher Quartier, sowie angeschlossene Erholungs- und Naturräume.

Mit dem Leitplan Regenwasser und Hitzeanpassung wird Neuland in der Straßengestaltung begangen. Im Schumacher Quartier sollen Verdunstungsbeete einen Großteil der Entwässerung gewährleisten. Die Vegetation in den Verdunstungsbeeten soll das eingeleitet Regenwasser verdunsten, die belebte Oberbodenschicht soll das Regenwasser reinigen. Eine Drainage zur Vermeidung von Staunässe führt überschüssiges Wasser ab. Gleichzeitig bilden die Verdunstungsbeete das grüne Rückgrat der Straßengestaltung. Die ästhetische Qualität der Bepflanzung und Einfassung spielt daher eine große Rolle. Die Verdunstungsbeete sind Flächen der Regenbewirtschaftung und werden künftig von den Berliner Wasserbetrieben betrieben.

Um das Erscheinungsbild, die Verdunstungsleistung der Pflanzen, die Resilienz der Vegetation, die hydraulischen Eigenschaften der einzelne Bodenschichten in den Verdunstungsbeeten und den Unterhaltungsaufwand der Beete zu untersuchen, sollen in Kooperation zwischen Tegel Projekt GmbH und den Berliner Wasserbetrieben (BWB) Versuchsflächen angelegt werden. Die Versuchsanlage wird über mehrere Jahren bewirtschaftet und wissenschaftlich begleitet. Die Versuchsdurchführung, Datenerhebung und Datenverarbeitung bezüglich der Vegetation erfolgt federführend durch die Technische Universität Berlin, Fachgebiet Vegetationstechnik und Pflanzenverwendung (TUB). Die Versuchsdurchführung, Datenerhebung und Datenverarbeitung bezüglich des Wasserhaushalts erfolgt federführend durch die Berliner Hochschule für Technik Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft und städtischen Tiefbau (BHT).

In den Quartiersstraßen des Schumacher Quartiers werden Verdunstungsbeete angeordnet, welche durch die Oberflächenneigung der umliegenden Flächen mit Regenwasser gespeist werden. Die Verdunstungsbeete sind über Drainagerohre verbunden, welche einen Teil des Regenwassers an die unterhalb liegenden Beete weitergeben. In gewissen Abständen durchlaufen die Drainagerohre Drosselschächte, welche das Wasser drosseln, um so möglichst viel Wasser in den Verdunstungsbeeten zu halten und einer Verdunstung zuzuführen.

Am Ende einer Straße führen die Drainagerohre in den Freiraum und leiten dort in eine weitere Verdunstungs- oder Versickerungsanlage ein. Bei Einleitung in ein Verdunstungsbeet erfolgt der Überlauf des Wassers in eine Versickerungsanlage. So wird der Rest des Regenwassers letztendlich versickert.

Die Verdunstungsbeete werden in Anlehnung an Mulden-Rigolen-Elemente geplant. Oberirdisch wird eine Mulde mit einer Einstauhöhe von 0,3 Meter geplant. Darunter folgt eine belebte Bodenzone, die das Regenwasser reinigt. Unterhalb der belebten Bodenzone folgt ein Speicherraum, welcher die Funktion hat, den Pflanzen im Verdunstungsbeet in Trockenzeiten Wasser zur Verfügung zu stellen und somit auch die Verdunstungsrate zu erhöhen.

Für die Verdunstungsbeete gibt es weder Regelblätter noch Best-Practice-Beispiele. Deshalb wurde beschlossen, eine Versuchsanlage zu errichten, wo unterschiedliche Pflanzengemeinschaften auf unterschiedlichen Substraten bei unterschiedlichen Jahresniederschlagsmengen getestet werden. Hierbei wird die Vitalität der Pflanzen, die Hydraulik in den unterschiedlichen Bodenschichten und die Verdunstungsleistung über mehrere Jahren untersucht.

Die Bau- und Planungskosten für die Versuchsanlage für Verdunstungsbeete werden durch die Tegel Projekt GmbH und die Berliner Wasserbetriebe getragen. Die Kosten für die wissenschaftliche Begleitung durch die Hochschulen werden zum Teil durch Fördermittel der BDU finanziert.

In der Schwammstadtplanung wird in der Regel insbesondere auf Versickerung von Niederschlagswasser gesetzt. Die Wasserbilanz in der natürlichen Situation setzt sich aus den Komponenten Verdunstung, Oberflächenabfluss und Grundwasserneubildung (Versickerung) zusammen. Auf dem Gelände des geplanten Schumacher Quartiers zeigt die Wasserbilanz, dass es keinen Oberflächenabfluss gibt und die Versickerung nur 43 Prozent beträgt. 57 Prozent der Niederschläge verdunsten. Ziel der Entwässerungsplanung der Verkehrsanlagen ist es, die natürliche Wasserbilanz auch nach der Errichtung des Quartiers abbilden zu können. Daher werden im Bereich der geplanten Straßen Verdunstungsbeete vorgesehen. Die Verdunstungsbeete sind in einer Kaskade angeordnet, die das überschüssige Regenwasser in Richtung des zentralen Quartiersparks leitet. Nur das Regenwasser, das in der Kaskade nicht verdunstet, wird im Quartierspark versickert.

Mit der Versuchsanlage werden die Verhältnisse (Beschattung, Windverhältnisse, Verhältnis angeschlossene Belagsfläche zu Fläche der Verdunstungsbeete) im Schumacher Quartier nachgeahmt. Eine gesteuerte künstliche Bewässerung bildet unterschiedliche Regenreihen ab. In der Versuchsanlage wird untersucht, welche Verdunstungsrate erreicht werden kann und wie sich das Regenwasser in den unterschiedlichen Substratschichten verteilt. Die Berliner Hochschule für Technik monitort sämtliche hydraulischen Vorgänge mit einem ausgedehnten System von Sensoren. Parallel dazu monitort die Technische Universität Berlin die Vitalität der Pflanzung.

Mit den gewonnenen Erkenntnissen soll die Planung der endständigen Verdunstungsbeete im Schumacher Quartier optimiert werden. Außerdem sollen die Erkenntnisse die hydraulische Modellierung von Verdunstungsbeeten im Allgemeinen verbessern und die Palette der Schwammstadtbausteine erweitern.