Schematische Darstellung des Wasserkreislaufs.
Die mittlere Wasserbilanz pro Jahr für Deutschland ist dabei:

859mm Niederschlag
532mm Verdunstung (inkl. Transpiration)
135mm Grundwasserneubildung 192mm Oberflächenabfluss 

Die Einheit mm entspricht Liter/m2.

(Daten 1961-1990 nach BfG, 2008)
 

Niederschlag (z.B. Regen und Schnee) ist Teil des natürlichen Wasserkreislaufes. Gelangt er durch Versickerung in den Boden, wird er auf natürlichem Wege gereinigt, sickert ins Grundwasser (Grundwasserneubildung) und kann so als Trinkwasser verwendet werden. Viele Flüsse und Seen werden durch das Grundwasser gespeist.

Ein Großteil des Niederschlages wird jedoch durch die Pflanzen wieder verdunstet (Transpiration), was insbesondere an heißen Sommertagen eine angenehme Kühlung der Luft zur Folge hat. Unter natürlichen Bedingungen fließt nur ein geringer Teil des Niederschlages direkt auf der Oberfläche ab (Oberflächenabfluss).

Der durchschnittliche Anteil dieser Prozesse am gesamten Niederschlag eines Jahres oder einer längeren Periode wird als Wasserbilanz bezeichnet. Je nach Klima, Boden, Untergrund und Vegetation kann diese von Standort zu Standort unterschiedlich sein.

 

  
 
Vereinfachte Wasserbilanz eines unbebauten, natürlichen Standortes (links) und eines bebauten Standortes (rechts)

(in Anlehnung an Geiger, W. und Dreiseitl, H. „Neue Wege für das Regenwasser“, 1995)

Die Wasserbilanz von natürlichen Flächen wie Wäldern oder Wiesen kann als Idealzustand betrachtet werden.

Durch den Bau von Häusern und Straßen hat sich diese natürliche Bilanz in Städten stark verschoben. Wird die Vegetation entfernt und der natürliche Boden versiegelt, kann an diesen Stellen kein Regen mehr versickern und nur noch wenig Wasser verdunsten. Der Großteil fließt an der Oberfläche ab.

 

 

 

 

Diese Bodenversiegelung bringt zahlreiche Probleme mit sich:

  • Wird der vermehrte Oberflächenabfluss direkt der Kanalisation zugeführt, kann es bei intensivem Regen zu Überflutungen  im Stadtgebiet kommen, da das Kanalnetz nur eine bestimmte Menge Wasser aufnehmen kann.

  • Erfolgt die Ableitung über die Kanalisation zusammen mit dem Schmutzwasser (Toilettenspülung, Waschmaschine, Waschbecken), können die Zuleitungen zu den Kläranlagen überlasten, weshalb dann kurzzeitig ungeklärtes, aber stark verdünntes Wasser in die Gewässer geleitet wird, was diese nachweislich schädigt.

  • Direkte Einleitungen von Regenwasser in Gewässer können Hochwasser verstärken und das Ökosystem schädigen, da sie oft stoßartig erfolgen.

  • Bei vollständiger Versiegelung des Bodens ist die Grundwasserneubildung stark vermindert, was sich langfristig auf den Trinkwasservorrat im Grundwasser auswirken kann.

  • Das natürliche Ökosystem im Boden verändert sich, da es weder ausreichend Wasser noch Luft bekommt.

  • Durch den Verlust von Pflanzen und Boden wird vielen Lebewesen die Lebensgrundlage entzogen, wodurch die biologische Vielfalt (Biodiversität) abnimmt.
Da Gebäude und Straßen sehr viel mehr und länger Wärme speichern als Grünflächen ist die Lufttemperatur in Städten oft höher als auf dem Land. Dieses als urbane Wärmeinseln bezeichnete Phänomen kann an heißen Sommertagen zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen.

Die mit dem Flächenverbrauch einhergehende Bodenversiegelung und deren Auswirkungen wurden in Deutschland und der EU bereits als großes Problem erkannt. Laut statistischem Bundesamt wuchsen 2011 die Siedlungs- und Verkehrsflächen in Deutschland um 81 Hektar pro Tag an, was 116 Fußballfeldern entspricht. Davon entfallen ca. 43-50% auf undurchlässige Flächen in Siedlungen, Straßen, Schienen oder Flugplätze. Ziel der Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung ist es jedoch, bis 2020 nur noch insgesamt 30 Hektar neue Fläche pro Tag zu verbrauchen.

Hinzu kommt, dass die Folgen des Klimawandels die Städte vor enorme und zugleich ungewisse Herausforderungen stellen. Prognosen wie z.B. häufigere Starkregenereignisse und Hitzewellen im Sommer aber auch zunehmende Niederschläge im Winter betreffen insbesondere die Bereiche Stadtentwässerung und Stadtklima.

Umweltkommissar Janez Potočnik erklärte:

„Der Verlust von Bodenressourcen durch die Urbanisierung und die Umgestaltung unserer Landschaft ist für Europa eine der größten ökologischen Herausforderungen. Es ist dringend notwendig, diese wertvolle Ressource klüger zu nutzen, um dafür zu sorgen, dass ihr unverzichtbarer Nutzen künftigen Generationen erhalten bleibt. Wir können unsere Chancen auf eine nachhaltige Zukunft nicht einfach zupflastern.“

(Europäische Kommission, Pressemitteilung: „Leitlinien zur Begrenzung der Bodenversiegelung“, Brüssel, den 12. April 2012)

Um der Bodenversiegelung und dem Flächenverbrauch entgegenzuwirken, empfiehlt die EU in ihren Leitlinien von 2012 :

  • Die Eindämmung des Flächenverbrauchs durch verbesserte Raumplanung

  • Zwingend notwendige Bodenverluste durch Ausgleichsmaßnahmen an einem anderen Ort zu kompensieren

  • Natürliche Wasserauffangsysteme verstärkt zu nutzen

  • Durch Asphalt und Beton komplett versiegelte Flächen durch wasserdurchlässige Materialien zu ersetzen

  • Eine  „grüne Infrastruktur“  zu fördern

 

  

 

 

 

 

 

Zur praktischen Umsetzung einiger dieser Punkte sind Maßnahmen der dezentralen Regenwasserbewirtschaftung besonders geeignet. Sie werden unter "Was können Sie tun" im Detail erläutert.

Wird Regenwasser, welches auf Dach- und Grundstücksflächen anfällt, nicht einfach in die Kanalisation abgeleitet, sondern in irgendeiner Art und Weise weiterverwendet, spricht man von einer „Bewirtschaftung des Regenwassers“.
Grundidee von dezentraler Regenwasserbewirtschaftung ist es, die Entstehung von Abfluss aus Regenwasser möglichst direkt am Entstehungsort zu vermeiden bzw. zu verringern oder durch Zwischenspeicherung zu verzögern.

Daraus ergeben sich zahlreiche Vorteile für Umwelt und Menschen:

  • Durch die Zwischenspeicherung von Regenwasser am Ort der Entstehung werden Abflussspitzen in Kanalisation und Gewässer gedämpft und das Volumen an Oberflächenabfluss verringert.

  • Da schnelle Zwischenspeicherung insbesondere bei Starkregen vorteilhaft ist, und anschließend ein Großteil des Regens wieder verdunstet, was eine Kühlung der Luft zur Folge hat, werden einige als Maßnahmen zur Anpassung von Städten an den Klimawandel diskutiert.

  • Es ist möglich, die naturnahe, lokale Wasserbilanz wiederherzustellen.

  • Einige Maßnahmen sind in der Lage Schadstoffe, die vom Regenwasser transportiert werden, zurückzuhalten, sodass Grundwasser und Gewässer entlastet werden.

  • Durch Grünflächen und Pflanzen entstehen Rückzugsräume für Tiere, was insgesamt die biologische Vielfalt (Biodiversität) in Städten erhöht.

  • Grün- und Wasserflächen erhöhen zudem die Lebensqualität, da sie dem Bedürfnis der Menschen nach Natur Rechnung tragen.

  • Je attraktiver das Leben in der Stadt wird, desto größer ist die Chance, dass das Bedürfnis nach einem Haus im Grünen abnimmt und dadurch keine neuen Flächen versiegelt werden. 

  • Bei getrennter Abwassergebühr können Kosten gespart werden.

  • Langfristig entstehen Kosteneinsparungen für die Kommunen durch Einsparungen beim Hochwasser- und Überflutungsschutz sowie bei Kanalnetzerweiterungen bei Neubaugebieten.

  • Da sie flexibel kombinierbar, nachrüstbar und z.T. auch auf kleinstem Raum einsetzbar sind, besitzen sie insbesondere in dicht besiedelten Gebieten ein hohes Potential.

  • Bei geschickter Einbindung von Regenwasserbewirtschaftungs-Maßnahmen in die Landschaftsgestaltung im öffentlichen Raum im Rahmen einer wassersensiblen Stadtentwicklung sind multifunktionale Flächennutzungen und Beiträge zur Anpassung an den Klimawandel möglich.
  

Ziel einer Naturnahen Regenwasserbewirtschaftung ist es, den natürlichen, lokalen Wasserkreislauf (also ohne Bebauung) so wenig wie möglich zu verändern und dabei die Qualität von Grundwasser und Gewässern nicht nachteilig zu beeinflussen.

Um letzteren Punkt zu berücksichtigen, ist es wichtig, die Menge und Herkunft des Niederschlagswassers mit in die Überlegungen einzubeziehen.

Häufig werden durch Regenwasser Schadstoffe aus Luftverunreinigungen, Dach- und Fassadenmaterialien, Reifenabrieb etc. ausgetragen sodass eine Vorreinigung des Niederschlages durch Regenwasserbehandlungsanlagen zu empfehlen ist. Diese können technischer Natur sein und kleinräumig in das Grundstück integriert werden.
Prinzipiell wird auch die Versickerung über eine ausreichend mächtige, belebte Bodenschicht als ausreichend angesehen.

„Bei der Erschließung von neuen Siedlungsgebieten ist es zentrales Ziel einer nachhaltigen Entwässerung, dass die kleinräumige Wasserbilanz nach der Erschließung möglichst nahe derjenigen der unbebauten Fläche kommt“.

(Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg: „Arbeitshilfen für den Umgang mit Regenwasser in Siedlungsgebieten“, Mai 2005)

 

 

 

 

 

 

Weiterführende Informationen zu:

Flächenversiegelung:

 

Wasserverfügbarkeit und -nutzung:

 

Klimawandel und Stadtklima:

 

Schadstoffe im Regenwasser:

 

Allgemeine und umfassende Informationen zu Regenwasserbewirtschaftung:

 

Einige Fachbücher zu Regenwasserbewirtschaftung:

  • „Neue Wege für das Regenwasser - Handbuch zum Rückhalt und zur Versickerung von Regenwasser in Baugebieten“ von W. F. Geiger, H. Dreiseitl, J. Stemplewski (Buch, 2010, 300 S.)
  • „Dezentrale Regenwasserbewirtschaftung im privaten, gewerblichen und kommunalen Bereich - Grundlagen und Ausführungsbeispiele“ von F. Sieker, M. Kaiser, H. Sieker (Buch, 2006, 232 S.)
  • „Regenwasserbewirtschaftung“ gwf Praxiswissen Bd.I, von  Christine Ziegler - Ausführliche Informationen für Planung und Ausführung mit gesetzlichen Rahmenbedingungen, Anwendungsbeispielen aus der Praxis und nützlichen Adressen (2011, 184 S.)
  • Reihe Ökologie aktuell: „Ratgeber Regenwasser – Ratgeber für Kommunen und Planungsbüros“ mit 12 Fragen zum aktuellen Stand der  Regenwasserbewirtschaftung von Klaus W. König (Broschüre, 2012, 33 S.)
  • Reihe Ökologie aktuell: „Abwasser – Handbuch zu einer zukunftsfähigen Wasserwirtschaft“ von J. Lange und R. Otterpohl (Dezember 2000, Mall Verlag)
  • „StadtWasser - Wasserkonzepte für die Stadtgestaltung“ von Heiner Haass (Hrsg.) – Ein Bildband zur Einbindung von Wasser in die Stadtplanung unter den Aspekten Stadtgestaltung, Ökologie, Konstruktion und Hygienie (Buch, 2010, 221 S.)

 

Nachhaltige Stadtentwicklung und Stadtplanung:

 

Einige Literaturdatenbanken:
 

Impressum

© Professur für Hydrologie - Universität Freiburg
letztmalig aktualisiert am: 19.8.2013