Die stetig zunehmende Versiegelung durch Verkehrsflächen und Gebäude stört den natürlichen Wasserhaushalt. Als Folge davon sind bei Regenereignissen Kanalsysteme sehr schnell überlastet und die Hochwassergefahr ist gestiegen. Um die negativen Folgen der stetig steigenden Versiegelung zu reduzieren, gewinnen die Nutzung von Regenwasser, dezentrale Entwässerungseinrichtungen und die Entsiegelung von Verkehrsflächen zunehmend an Bedeutung. Neben einem gestiegenen ökologischen Bewusstsein, das inzwischen auch in baurechtlichen Vorgaben zum Ausdruck kommt,
gibt es jedoch auch vielfältige wirtschaftliche Gründe Verkehrsflächen versickerungsfähig herzustellen. Zum Beispiel belasten steigende Kosten für die Gewinnung und Bereitstellung sauberen Trinkwassers die Haushaltskassen von Städten und Kommunen. Dem kann nur entgegengewirkt werden, indem die Gewässer vor Verunreinigungen geschützt werden. Private Haushalte werden entlastet, wenn sie aufgrund der gesplitteten Abwassergebühr nicht mehr für das Niederschlagswasser Gebühren bezahlen müssen, das von versiegelten Flächen auf dem Grundstück in das öffentliche Kanalnetz eingeleitet wird.
Das Angebot an verfügbaren Möglichkeiten wie zum Beispiel die Regenwassernutzung und Versickerung statt Ableitung, sowie die positiven Erfahrungen damit, ist in den vergangenen Jahrzehnten angestiegen. In diesem Zusammenhang erhalten Verkehrsflächen, die mit versickerungsfähigen Pflastersystemen befestigt werden können, eine gesteigerte Bedeutung, denn sie haben sich zu einem wichtigen Baustein im modernen Regenwassermanagement entwickelt.
Durch den Klimawandel verursachte Dürreperioden haben bereits in weiten Gebieten dazu geführt, dass Grundwasserspiegel sinken und Bäche und Flüsse austrocknen. Auf ausgedörrten Böden können Niederschläge nicht mehr versickern und die zunehmende Flächenversiegelung zerstört den natürlichen Wasserhaushalt und die Grundwasserneubildung zusätzlich. Daher verursachen die immer häufiger auftretenden Extremwetterlagen stets Überflutungen und Schäden in Milliardenhöhe. Ein naturverträglicher Umgang mit Niederschlagswasser nach dem Vorbild des natürlichen Wasserhaushalts wird immer wichtiger. Insbesondere in Siedlungsgebieten kann dadurch einem weiteren Absinken des Grundwasserspiegels entgegengewirkt werden. Eine Reduzierung des oberflächlichen Abflusses von Niederschlagswasser entlastet außerdem die vorhandenen Kanalsysteme und Kläranlagen und kann Überschwemmungen abmildern.
Regenwasser ist eine kostbare Ressource für alle Lebewesen und bedarf daher eines besonderen Schutzes. Wir können es uns nicht mehr leisten, im Moment nicht benötigtes Regenwasser ungenutzt abzuleiten. Eine nachhaltige Regenwasserbewirtschaftung beinhaltet neben der Versickerung auch Maßnahmen, die eine Speicherung für Dürrezeiten vorsehen und die dazu beitragen, das Kleinklima in Siedlungsgebieten zu verbessern. Im Rahmen der nationalen Wasserstrategie des Bundes werden dafür bereits eine Reihe entsprechender Maßnahmen empfohlen, die zum Teil auch schon Bestandteil kommunalen Baurechts sind. Einen positiven Impuls setzt dabei insbesondere die gesplittete Abwassergebühr, welche die Kosten für Schmutzwasser und Niederschlagswasser trennt.
Als Pionier der ökologischen Pflasterbauweisen beschäftigen wir uns seit über 40 Jahren mit deren Funktion und Wirkung, aber auch mit ihren Einsatzgrenzen. Für alle Anforderungen und für jeden Gestaltungsanspruch bieten wir eine geeignete Lösungen an. Angefangen bei begrünbaren Systemen, über haufwerksporige Pflastersteine und Drainfugensteine, bis hin zu Systemen, die Niederschlagswasser filtern und verdunsten. Alle Systeme vereinen ökologische, wasserwirtschaftliche und verkehrstechnische Anforderungen mit gestalterischen Ansprüchen.
Um den Wasserfluss in unterschiedlichen Situationen unter wasserwirtschaftlichen Aspekten einzuordnen, werden die Abflussbeiwerte unterschiedlicher Oberflächen herangezogen. Zusammen mit der sogenannten Bemessungsregenspende können mithilfe der Abflussbeiwerte* Entwässerungseinrichtungen geplant und Versickerungsanlagen in angemessener Größe dimensioniert werden.
Eine Versickerung von Oberflächenabflüssen ist einem Anschluss an die Kanalisation stets vorzuziehen. In Grünflächen und Sickermulden wird das Wasser bei der Passage durch den belebten Oberboden gereinigt, kann von Wurzeln aufgenommen werden oder dient der Grundwasserneubildung.
Damit Oberflächen befahrbar werden, müssen sie befestigt werden. Um die Störung des natürlichen Wasserhaushaltes auf das geringst nötige Maß zu reduzieren, sollte bei der Flächenbefestigung auf eine Versiegelung verzichtet und stattdessen eine wasserdurchlässige Bauweise bevorzugt werden. Voraussetzung für eine dauerhaft funktionierende ökologische Flächenbefestigung ist stets eine ausreichende Durchlässigkeit des Baugrunds und aller Schichten des Oberbaus. Diese müssen entsprechend der geplanten Verkehrsbelastung dimensioniert und bis zur Standfestigkeit verdichtet werden. Da die Standfestigkeit i.d.R. im Widerspruch zur Wasserdurchlässigkeit steht, müssen die zur Herstellung der Tragschichten, Bettung und Fugenfüllung verwendeten Baustoffgemische oder Substrate spezielle Anforderungen erfüllen. Der Feinkorngehalt sollte auf maximal 3 Masseprozent begrenzt und der Schlagzertrümmerungswiderstand auf die geplante Verkehrsbelastung abgestimmt sein. Wie bei Pflasterbauweisen üblich, muss die Filterstabilität zwischen den Baustoffgemischen aufeinanderfolgender Schichten eingehalten werden.
Abflussbeiwerte beschreiben den prozentualen Anteil des Niederschlags, der zum Abfluss gelangt. Ausgangswert ist die sogenannte Bemessungsregenspende. Die Bemessungsregenspende ist ein spezifischer Wert, der für die Planung und Dimensionierung von Entwässerungssystemen verwendet wird. Sie entspricht einem 10-minütigen Regenereignis mit einer statistischen Häufigkeit von 5 Jahren mit einer Regenspende von 270 l / (sec * ha). Um sicherzustellen, dass ein Grundstück bei einem Starkregenereignis nicht unkontrolliert überflutet wird, muss ein Überflutungsnachweis geführt werden. Meistens wird dafür ein Regenereignis mit 30-jähriger Häufigkeit angenommen und mit der Bemessungsregenspende verglichen. Dadurch kann ermittelt werden, wie viel Wasser auf einem Grundstück anfällt und schadlos zurückgehalten werden muss, damit es nicht auf öffentliche Straßen oder Nachbargrundstücke fließt. Klassische Rückhalteräume sind z.B. begrünte Mulden. Versuche haben jedoch bestätigt, dass auch Pflasterflächen dazu geeignet sind Niederschlagswasser zurückzuhalten. Bei einer Anstauhöhe von maximal ca. 10 cm wird es in der Regel nach kurzer Zeit im Oberbau versickert sein. Bei begrünten Mulden wird das Niederschlagswasser bei der Passage durch die belebte Oberbodenzone gereinigt. Eine flächenhafte Versickerung auf einer Pflasterfläche, die nach den Vorgaben einer allgemeiner Bauartgenehmigung hergestellt wurde, erreicht eine Filterleistung, die einer belebten Bodenzone entspricht. Sofern nicht ausreichend Grünflächen für die Regenwasserrückhaltung zur Verfügung stehen, kann die kontrollierte Überflutung einer Pflasterfläche, oder auch nur eines Teils davon, jene Maßnahme sein, die hilft den Überflutungsnachweis für das geplante Bauprojekt zu erfüllen.
Sie binden eine Belagsfläche in den Kontext der umgebenden Grünflächen ein und erfüllen nicht vorrangig den Zweck der Versickerung von Niederschlägen. Sie verzögern den oberflächlichen Abfluss von Niederschlagswasser, sind i.d.R. unempfindlich gegen Starkregen oder Überflutung und können die Umgebung kühlen, da über Wurzeln aufgenommene Feuchtigkeit verdunstet wird. Als Bettungs- und Fugenmaterialien eignen sich sandreiche Brechsand-Splittgemische, die weitere Zuschlagsstoffe zur Verbesserung der vegetationstechnischen Eigenschaften enthalten dürfen.
Bei anhaltender Trockenheit kann es erforderlich sein, die Belagsfläche zu bewässern, um die Begrünung zu erhalten. Bei der Pflege ist darauf zu achten, dass Beikräuter und aufkeimende Gehölze möglichst früh und sorgfältig entfernt werden, damit sich deren Wurzeln nicht in der Bettung ausbreiten. Der Winterdienst darf keine pflanzenschädigende Auswirkung haben, daher dürfen kein Streusalz und keine Räumschilde zur Schneebeseitigung verwendet werden. Sofern es Anforderungen an eine barrierefreie Nutzung der Fläche gibt, sind begrünbare Pflastersysteme allein ungeeignet und müssen in Bewegungsflächen mit Pflastersteinen oder Platten mit engen Fugen kombiniert werden, damit eine erschütterungsarme Benutzung z.B. mit Rollatoren möglich ist.
Wenn es das Planungsziel ist, das auf der Verkehrsfläche anfallende Niederschlagswasser zu versickern, dann gibt es dafür zwei bewährte Systeme: Haufwerksporige Pflastersteine und Drainfugensteine.
Haufwerksporige Pflastersteine nehmen Niederschlagswasser über ihre gesamte Oberfläche auf und versickern es in den Oberbau. Die Fugenoberfläche spielt für die Versickerung eine untergeordnete Rolle, daher orientieren sich die Fugenbeiten i.d.R. an den geltenden Regelwerken entsprechend der jeweiligen Steindicken. Durch die engen Fugen ist eine erschütterungsarme und barrierefreie Benutzung der Verkehrsfläche möglich.
Die Kern- und Vorsatzschicht muss aus Gesteinskörnungen mit Sieblinien ohne Feingehalt hergestellt werden. Durch eine feine Abstufung ist es möglich, den Vorsatz als Filterschicht auszubilden. Dadurch werden Schadstoffe aus dem Niederschlagswasser herausgefiltert, bevor es in den Oberbau versickert. Ab einer durchschnittlichen Verkehrsbelastung von 300 Kfz pro Tag, dürfen Niederschlagsabflüsse nicht unbehandelt in ein Gewässer eingeleitet oder versickert werden. Die gesamte Bauweise ist durch das DIBt geprüft und durch eine allgemeine Bauartgenehmigung (aBG) geregelt. Der Flächenbelag erhält dadurch zusätzlich die Funktion einer Behandlungsanlage für Niederschlagswasser (proWater).
Feinpartikel und Schadstoffe werden im Filter-Vorsatz festgehalten und können die Wasserdurchlässigkeit nicht dauerhaft beeinträchtigen. Turnusgemäß muss die Belagsfläche alle 10 bis 15 Jahre im Spül-Saugverfahren gereinigt werden. Dabei werden Schmutz und Schadstoffe aus dem Filter-Vorsatz entfernt. Die Wasserdurchlässigkeit wird auf einen Wert zurückgeführt, der zu ca. 90 % der Versickerungsleistung im frisch verlegten Zustand entspricht.
Somit ist es zulässig einen mittleren Abflussbeiwert von 0,0 anzusetzen. Im Steingefüge von Kern- und Vorsatzbeton verbleibt immer ein Anteil an Porenwasser. Die Feuchtigkeit kann nach Regenfällen verdunsten und dadurch in die Umgebungsluft abgegeben werden. Aufgrund der Offenporigkeit ist eine werksteinmäßige Bearbeitung der Oberfläche, z.B. durch Schleifen oder Strahlen nicht möglich und das Farbspektrum ist i.d.R. auf Grau oder Anthrazit begrenzt. Ein haufwerksporiges Steingefüge bedeutet eine geringere Druckfestigkeit als bei gefügedichten Betonpflastersteinen des gleichen Formats. Daher werden haufwerksporige Pflastersteine eher für Flächen mit geringen Verkehrslasten empfohlen. Als Bettungsmaterial hat sich Hartgesteinssplitt der Korngruppe 2-5 mm bewährt, die Fugen werden üblicherweise mit Splitt 1-3 mm gefüllt. Dadurch ist eine rasche Ableitung von Niederschlagswasser gewährleistet und die Poren in der Oberfläche können beim Einkehren der Fugen nicht verstopften.
Drainfugensteine sind gefügedichte Pflastersteine nach DIN EN 1338. Sie leiten das Niederschlagswasser über den Fugenraum in den Oberbau ab. Dazu ist ein ausgewogenes Verhältnis von Steinoberfläche zu Fugenoberfläche erforderlich. Aus diesem Grund ist die Kantenlänge auf maximal 40 cm begrenzt und die Fugen werden breiter ausgebildet als Regelwerke bei herkömmlichen Pflasterbelägen vorgeben. Es gibt keine festen Regeln, die dieses Verhältnis festlegen, es ist letztendlich begründet auf Erfahrungs- und Messwerten. Damit eine barrierefreie Nutzung möglich ist, sollte die mittlere Fugenbreite von 15 mm nicht überschritten werden, besondere Festlegungen können Fugenbreiten jedoch auch davon abweichend begrenzen. Das dichte Betongefüge von Drainfugensteinen hat Vorteile:
Als Bettungsmaterial hat sich Hartgesteinssplitt der Korngruppe 2-5 mm bewährt, die Fugen werden üblicherweise mit Splitt 1-3 mm gefüllt. Damit ist eine rasche Ableitung von Niederschlagswasser durch die Pflasterdecke hindurch gewährleistet. Allerdings werden durch die groben Gesteinskörnungen auch Schmutz und Staub in die Belagsdecke eingespült und lagern sich spätestens auf der Oberfläche der Tragschicht ab. Auf Dauer gesehen wird dadurch die Versickerungsleistung vermindert, weshalb das Merkblatt für Versickerungsfähige Verkehrsflächen (M VV) einen Abflussbeiwert zwischen 0,3 bis 0,5 empfiehlt. Ab einer durchschnittlichen Verkehrsbelastung von 300 Kfz pro Tag, dürfen Niederschlagsabflüsse nicht unbehandelt in ein Gewässer eingeleitet oder versickert werden.
Durch Verwendung eines speziellen Fugenmaterials werden Schmutz, Staub und Schadstoffe aus dem Niederschlagswasser herausgefiltert. Diese Bauweise ist durch das DIBt geprüft und durch eine allgemeine Bauartgenehmigung (aBG) geregelt. Der Flächenbelag erhält dadurch zusätzlich die Funktion einer Behandlungsanlage für Niederschlagswasser (proWater). Feinpartikel und Schadstoffe werden oberflächennah in den Fugen festgehalten und können die Wasserdurchlässigkeit nicht dauerhaft beeinträchtigen. Turnusgemäß muss die Belagsfläche alle 10 bis 15 Jahre im Spül-Saufverfahren gereinigt werden. Dabei werden die Fugen 2 – 3 cm tief entleert und anschließend wieder bis zur Oberkante gefüllt. Die Wasserdurchlässigkeit wird auf einen Wert zurückgeführt, der zu ca. 90 % der Versickerungsleistung im Neuzustand entspricht. Somit ist es zulässig einen mittleren Abflussbeiwert von 0,0 anzusetzen.
Da im Fugenraum zwischen Drainfugensteinen wenig Feuchtigkeit gespeichert wird, ist ein positiver Einfluss auf das Kleinklima durch Verdunstung kaum spürbar.
GDM.KLIMASTEIN ist eine Kombination aus haufwerksporigem und gefügedichtem Stein und der weltweit erste dreischichtige Pflasterstein mit einem gefügedichten Vorsatz, einer hauswerksporigen Speicherschicht und einer Kapillarschicht als Basis. Durch den dreischichtigen Aufbau ist es gelungen alle positiven Eigenschaften der zuvor genannten Systeme in einem Produkt zu vereinen.
Bei Regen wird das Niederschlagswasser über die Fugen versickert. Nachdem es die Vorsatzschicht passiert hat, wird es von der darunterliegenden Speicherschicht aufgenommen und zurückgehalten, damit es nach dem Regen an die Umgebungsluft verdunsten kann. Messungen haben gezeigt, dass bei einer Steindicke von 8 cm 10 l Niederschlagswasser pro Quadratmeter gespeichert werden. Die Basis des GDM.KLIMASTEIN bildet die sogenannte Kapillarschicht.
Gefüllte Kapillarporen verhindern, dass Feuchtigkeit der Speicherschicht nicht direkt an die Bettung abgegeben wird, bewirken aber gleichzeitig, dass Restfeuchtigkeit aus der Bettung entgegen der Schwerkraft in die Speicherschicht transportiert wird. Dadurch kann die Verdunstungsleistung von GDM.KLIMASTEIN auf über 50% der jährlichen Niederschlagsmenge erhöht werden. Das entspricht der Feuchtigkeitsmenge, die eine Wiese verdunsten kann. Versickerung, Verdunstung und Filterung sind die wichtigsten Bausteine, um Siedlungsgebiete nach dem Schwammstadtprinzip umzugestalten und um sie dadurch auf die Herausforderungen des Klimawandels vorzubereiten.
Haufwerksporige Pflastersysteme sind empfohlen für Flächenbefestigungen bis zur Belastungsklasse Bk0,3. Dieser Belastungsklasse sind z.B. Wohnwege und Wohnstraßen zugeordnet. Obwohl GDM.KLIMASTEIN mit haufwerksporigen Schichten hergestellt ist, erfüllt er in vollem Umfang alle Anforderungen an gefügedichte Pflastersteine aus Beton gemäß DIN EN 1338. Dadurch ist er geeignet für versickerungsfähige Verkehrsflächen bis zur Belastungsklasse Bk1,8, also einer 6-fach höheren Verkehrsbelastung als herkömmliche haufwerksporige Pflastersysteme.
Entsprechend größer ist das Potential an Verkehrsflächen, auf denen sich die proaktiven Eigenschaften des GDM.KLIMASTEIN entfalten können. Straßen bis hin zur Kategorie “Dörfliche Hauptstraße” und sogar Straßen in kleinere Gewerbegebiete können vom Kanalnetz abgetrennt werden. Da außerdem immer mehr Städte und Gemeinden dazu tendieren, die Richtgeschwindigkeit innerorts auf 30 km/h zu verringern, werden immer bessere Rahmenbedingungen für die Verwendung von Pflastersteinen mit proaktiven Eigenschaften in Verkehrsflächen geschaffen. Mit zunehmender Verkehrsbelastung steigt auch die Schadstoffbelastung des Niederschlagswassers. Ausgefugt mit dem speziellen Fugenmaterial nach allgemeiner Bauartgenehmigung (aBG) werden jedoch Schwermetalle, Kohlenwasserstoffe und Mikroplastik bereits bei der Durchströmung der Fugen herausgefiltert. Um das Grundwasser vor Verunreinigungen zu schützen sind daher keine zusätzlichen Anlagen zur Niederschlagswasserbehandlung abseits der Fahrbahnen erforderlich.
Wir leben im Zeitalter der Städte. Trockenheit und Hitzestress beeinträchtigen das Stadtklima. Starkregenereignisse nehmen zu. Zeit für eine Lösung Flächenbefestigung neu zu denken. Zeit für Pflastersteine, die eine deutlich höhere Verdunstungsrate erzielen, fast so hoch wie eine Wiese und obendrein noch mehr für die Stadt der Zukunft tun können.
DREI AUFGABEN HAT EIN PFLASTERSTEIN IN DER KLIMARESILIENTEN STADT DER ZUKUNFT
Die GODELMANN proActive Eigenschaften für ein besseres Stadtklima auf einen Blick:
proDrain
Dezentrale Flächenversickerung hält die natürliche Wasserbilanz vor Ort weitestgehend intakt und entlastet das Kanalnetz.
proVapo
Verdunstungsaktivität verbessert das Stadtklima: höhere Luftfeuchtigkeit und mehr Abkühlung.
proWater
Das Fugenmaterial filtert Schadstoffe aus dem Niederschlagswasser von Verkehrsflächen: Grundwasserschutz.
proAir
Dank modifizierter Betonrezeptur trägt die Fläche zur Reduktion von Luftschadstoffen bei
proReflect
Die Oberfläche reflektiert die Wärme der Sonneneinstrahlung und schützt gegen Aufheizung.
proSilence
Bestimmte Formate, die Fugenbreite und Oberflächenstruktur, sowie das Verlegemuster garantieren einen besonders leisen Pflasterbelag.
proCycle
Schont Rohstoffressourcen durch Recycling und Upcycling.
proPower
Intelligente angeordnete Abstandshalter an den Steinflanken bewirken eine form- und kraftschlüssige Verbundwirkung.
Seit 2021 ist unsere Familienunternehmen mit dem renommierten Cradle to Cradle Certified® Gold ausgezeichnet – als erstes Betonsteinunternehmen weltweit.
Die Cradle to Cradle-Zertifizierung beurteilt die Kreislauffähigkeit von Produkten und denkt Produktionsprozesse neu. Cradle to Cradle bedeutet, wörtlich übersetzt ‚von der Wiege zur Wiege‘. Wertvolle Rohstoffe sollen nicht verschwendet, sondern unendlich wiederverwendet werden. Die Prämisse dabei ist, dass Produkte nach ihrem Gebrauch zu 100 % kreislauffähig und völlig umweltverträglich wieder als Rohstoffe eingesetzt werden können.
Auftaumittel sind aus ökologischen Gründen bei begrünbaren und versickerungsfähigen Befestigungen von Verkehrsflächen nicht einzusetzen. Streusalze haben eine betonangreifende Wirkung, schaden vor allem der Umwelt und mit den Jahren auch der Optik der Flächenbeläge. Es wird empfohlen, stattdessen mit Splitt 1/3 mm bzw. 2/5 mm abstumpfend zu streuen. Bei begrünten Pflasterdecken ist Überschussmaterial nach Winterende zu entfernen.
Beim Räumen von Schnee ist stets darauf zu achten, dass der Pflasterbelag nicht beschädigt wird. Ein Räumen des Schnees mit Hilfe von Kehrbesen oder Schneefräsen wird empfohlen. Räumschilde dürfen nur mit Vulkolan-/Kunststoffleiste verwendet werden. Um Beschädigungen an der Vegetation auszuschließen werden bei begrünbare Flächenbefestigungen vorzugsweise Schneefräsen für die Schneebeseitigung eingesetzt.
