Zunehmende Hochwasserereignisse in Deutschland: Wie wird Leipzig zur Schwammstadt?

Um die Spitzen und die Mengen vom Hochwasser zu reduzieren und die Hitzebelastung in den Städten abzusenken, wurde das Schwammstadt-Konzept entwickelt. Damit soll das Niederschlagswasser zu erforderlichen Zeiten eher und länger auf Flächen in der Stadt gehalten werden und der Grundwasserauffüllung dienen. Was bedeutet das Schwammstadt Konzept für Leipzig?

Für die Großstadt Leipzig wird immer wieder vom Konzept der Schwammstadt zum Umbau als
Klima- und Hitzeanpassung und zur Abmilderung von Hochwasserereignissen für die Stadt gesprochen. Nach Information der L-IZ vom 19. November 2023 wird auch in Oschatz am Schwammstadt-Quartier gebaut. Aber was bedeutet das/ein Schwammstadt-Konzept?

Laut Wikipedia: „Schwammstadt (englisch Sponge City) ist ein Konzept der Stadtplanung, möglichst viel anfallendes Regen- bzw. Oberflächenwasser vor Ort aufzunehmen und zu speichern, anstatt es lediglich zu kanalisieren und abzuleiten. Dadurch sollen z. B. Überflutungen bei Starkregen-Ereignissen vermieden bzw. verringert, das Stadtklima verbessert und die Gesundheit von Stadtbäumen sowie die Resilienz von gesamten Stadtökosystemen gefördert werden, was im Zuge der Klima- und Biodiversitätskrise besonders wichtig ist.“

Das einigermaßen saubere Niederschlagswasser wird also zur Speicherung in Zisternen oder Teichen gesammelt, von dort weitergeleitet zur Versickerung und Bewässerung von Grünflächen und zur Verdunstung für die Luftverbesserung. Das Schmutz- und Abwasser aus den Haushalten und vom Gewerbe wird über Rohrleitungen zur Kläranlage zur Reinigung geleitet. Siehe auch die Information des Umweltbundesamtes.

In den älteren Stadtteilen von Leipzig wurde in der Vergangenheit zum großen Teil ein Mischwasserkanalsystem eingebaut. Daneben bestehen in den Neubausiedlungen aus DDR Zeit, Grünau, Paunsdorf, Neu-Schönefeld und Lößnig, ein Trennwassersystem. In bestimmten Gebieten der Stadt, aber mehr in den Randlagen, gibt es noch Bereiche und Grundstücke, deren Abwässer über 3 Kammer-Gruben aufgefangen werden und wo das Niederschlagswasser versickert oder in nahegelegene Bäche und Vorfluter abgeleitet wird.

Bei den neu zu erschließenden Wohn- und Gewerbegebieten wird durch die Stadtverwaltung das Schwammstadt-Konzept bevorzugt und sinnvollerweise vorgegeben.

Erklärung zu den beiden Kanalsystemen

Beim Mischkanalsystem werden Abwasser,- Schmutz- und Niederschlagswasser in einem gemeinsamen Kanal unterirdisch abgeleitet. Das Regenwasser gelangt dabei über Straßeneinläufe und über Fallrohranschlüsse der Dachentwässerungen in den Mischwasserkanal. Es wird mit dem Schmutzwasser, welches aus Haushalten oder Industrie- und Gewerbebetrieben stammt, vermischt.

Diese Mischung aus Schmutzwasser und Regenwasser, und zusätzlich oft auch Fremdwasser, gelangt als „Abwasser“ zur Kläranlage.

Beim Trennsystem werden Schmutz (Abwasser)- und Niederschlagswasser in getrennten Kanälen abgeleitet. Das Schmutzwasser (und ggf. auch Fremdwasser) wird der Kläranlage zugeführt. Das getrennt in eigenen Regenwasserkanälen geführte Niederschlagswasser (NSW) wird einem Gewässer zugeleitet (z.B. vom Neubaugebiet Paunsdorf wird das NSW in den Lösegraben eingespeist, der zur Parthe fließt).

Eventuell kann es vor Einleitung in das Gewässer zwischengespeichert und mechanisch gereinigt werden. Die meisten Siedlungen, Wohn- und Gewerbegebiete, die neu entstehen, werden heute im Trennsystem entwässert.

Unterscheidung in nutzbare Niederschlagswasser und Abwasser (Schmutzwasser):

a) Die anfallenden Schmutz- und Abwasser sind häusliche Abwässer und industrielle Schmutzwasser, gemischt mit dem Regenwasser von den Straßen und von versiegelten Flächen und den Dächern. Diese Abwässer werden über das Mischkanalsystem in zentralen Kläranlagen möglichst mehrstufig gereinigt, so dass diese als Nutzwasser wieder in Flüsse geleitet werden können.

b) Als Niederschlagswasser kann das Regenwasser vom Dach und das ablaufende Wasser von versiegelten Flächen rund um Gebäude bezeichnet werden. Es ist somit kaum verschmutzt. Wenn ausreichend Grünfläche zur Verfügung steht, sollte dieses häusliche Regenwasser über Zuleitungen in Zisternen gesammelt werden zum Bewässern vom Gärten, Grünflächen oder von Bäumen.

Zisternen gibt es in verschiedenen Größen in den Baumärkten. Sie werden im Boden versenkt/eingegraben. Vor die Zisterne sollte eine Reinigung vorgeschaltet werden. Die versiegelten Lauf- oder Fahrflächen um das Haus sollten nicht wasserdicht betoniert, sondern mit Gittersteinen oder -platten belegt werden zur Regenwasserversickerung. Damit reduziert der Eigentümer auch seine Kosten für eine Niederschlagswassergebühr an die örtlichen Wasserbetriebe.

Für die versiegelten Flächen des Grundstückes (Beton- oder Pflasterflächen um das Haus) muss in Leipzig eine Niederschlagswassergebühr an die Leipziger Wasserwerke (LWW) gezahlt werden.

c) Niederschlagswasser aus der Straßenentwässerung – ist durch die Fahrzeuge (Benzin- und Ölrückstände, Bremsabrieb, verlorene Ladungen) stark verschmutzt und sollte als Abwasser in das Mischkanalsystem zur Reinigung abgeleitet werden oder kann ggf. nach Reinigung auch zur Bewässerung genutzt werden.

Das Wasser und die Vorschriften

Als für das Schwammstadt-Konzept nutzbare Niederschlagswasser (NSW) kann man also das NSW von Dachflächen und von wenig belasteten, versiegelten Flächen um die Gebäude nutzen. Eine Vorreinigung durch einen Absetzbereich und/oder eine Pflanzenkläranlage wäre hierfür wünschenswert, siehe auch die Information für Überflutungs- und Hitzevorsorge vom Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung.

Zur Versickerung von Niederschlagswasser ist in Deutschland eine behördliche Erlaubnis erforderlich. In Sachsen gibt es in bestimmten Fällen Ausnahmeregelungen nach der Erlaubnisfreiheits-Verordnung – ErlFreihVO, siehe auch Anlage 1 der Niederschlagswasserbroschüre der Leipziger Wasserwerke 2023.

Das NSW kann zur Speicherung dienen, zur Versickerung in Mulden und Rigolen und zur Verdunstung. Mulden sind Bodenvertiefungen mit sickerfähigem Material (Kiesen) bis in den Untergrund. Sie sind die baulich günstigere Variante. Rigolen sind unterirdische wasserführende Speicherelemente oder gepackte Schichten aus groberen Stein- und Kiesmaterialien.

Bei den Niederschlagswassern von Straßen und Parkplätzen ist vor Nutzung zur Versickerung eine Reinigung durch 3-Kammer-Absetzbecken und Pflanzenkläranlage erforderlich. Im Fall von Starkniederschlägen dient das Schwammstadt-Konzept der zeitweiligen Rückhaltung der zu schnell ablaufenden Oberflächenwasser in der Fläche, aber es muss eine Ableitung oder Überleitung zur Vorflut in den nächsten Fluss oder ins Kanalsystem vorhanden sein.

Was müsste getan werden?

In welchen Stadtbezirken, Neubauflächen und Gewerbegebieten in Leipzig müsste also für das Schwammstadt-Konzept umgebaut werden?

A) In den Alt-Neubaugebieten der Stadt mit Trennsystem (Grünau, Paunsdorf, Schönefeld, Lößnig) besteht vorerst wenig oder kaum dringender Handlungsbedarf zum Umbau nach dem Schwammstadt-Konzept. Die Abwässer und Schmutzwasser werden zur Reinigung zur Kläranlage geleitet. Das Niederschlagswasser kann noch über eine Vorreinigung genutzt werden zur Zwischenspeicherung in Teichen in den großen Wohnhöfen oder den Grünanlagen zur Bewässerung, zur Verdunstung und zur Versickerung (siehe Punkt C) oder wird abgeleitet zur Vorflut.

B) Das Gleiche gilt für die Gebiete und Grundstücke eher im Randbezirken von Leipzig, deren Abwässer über 3 Kammer-Gruben aufgefangen werden und wo das Niederschlagswasser versickert oder in nahegelegene Bäche und Vorfluter abgeleitet wird. Hierbei besteht vorerst wenig oder kaum Handlungsbedarf zum Umbau nach dem Schwammstadt-Konzept.

Die Niederschlagswasser und das gereinigte Schmutzwasser könnten nach der Vorreinigung zusätzlich genutzt werden zur Zwischenspeicherung in Teichen der Grünanlagen oder auf den Grünflächen der Grundstücke zur Bewässerung, zur Verdunstung und zur Versickerung (siehe Punkt C) und/oder weiter in die Vorflut abgeleitet werden.

C) Neu zu erschließende Wohn- und Gewerbegebiete nach Schwammstadt-Konzept, wie z.B. Eutritzscher oder Bayerischer Bahnhof, das Wohngebiet Thekla Ost oder das neue Wohnviertel in Lößnig: Für diese Gebiete ist die Anwendung des Schwammstadt-Prinzips relativ einfach, da eine komplett neu orientierte moderne Planung und Erschließung erfolgt. Schon die Planung berücksichtigt die Vorgaben für die Trennung durch zwei Kanalleitungssysteme.

C.1) Die Abwässer und Schmutzwasser der Gebäude werden separat im Kanalnetz der Kläranlage zugeführt. Das Niederschlagswasser muss man noch unterteilen in Dachwasser (C.2) und Grundstücks- sowie Straßenwasser (C.3) der wenig befahrenen Straßen.

Sind die Dächer begrünt, wird das Regenwasser schon auf dem Dach gereinigt und das überschüssige Dachregenwasser (C.2) kann ohne weitere Reinigung genutzt werden zur Speicherung in einem Teich, zur Bewässerung von Grünflächen und Bäumen, zur Versickerung oder zur Verdunstung durch Rasenflächen.

C.2) Für die Dachwasserableitung gibt es zwei Möglichkeiten – C.2.1) entweder das Dachwasser wird vom Fallrohr direkt über natürliches Gefälle zu einem Regenwasserspeicher (Teich) geleitet. Vom Teich kann die Bewässerung der Grünflächen und von Bäumen erfolgen durch perforierte Rohrleitungen, ebenso wie eine Versickerung durch Mulden und Rigolen oder einem Sickerschacht und/oder Verdunstung auf Grünflächen.

Oder C.2.2) Wenn kein natürliches Gefälle vorhanden ist, wird das Dachwasser erst in einer Zisterne zwischen gespeichert, dann bei Bedarf über eine Pumpenanlage (Hebeanlage) gefördert und in die perforierte Rohrleitung wie bei (C.2.1) eingeleitet. Für die Hebeanlage wird ein Stromanschluss benötigt (Stromzulieferung eventuell über PV-Anlage auf dem Dach oder an der Fassade) und es besteht der Bedarf zur
jährlichen Kontrolle/Reinigung mit Wartungsvertrag.

C.3) Beim Grundstücks- + Straßenwasser muss vor der Einleitung in einen Teich oder Zisterne eine Reinigung erfolgen, in einer 3-Kammer-Absetzanlage zur Grobreinigung und mit nachfolgender Pflanzenkläranlage für die Feinreinigung. Die weitere Verteilung vom gereinigten Wasser kann wie unter (C.2.1) und (C.2.2) erfolgen. Für die Speicherung, Versickerung und/oder Verdunstung werden in den Wohn- und Gewerbegebieten größere freie Flächen benötigt zum Anlegen von Kleinteichen zur Speicherung, zum Anlegen von Rigolen, Mulden und Sickerschächten zur Versickerung und von Wiesen zur Verdunstung.

Diese freien Flächen dienen gleichzeitig als Frischluftschneisen, zudem zur Verbesserung des Mikroklimas im Gebiet, zur Temperaturabsenkung im Sommer, zur Verbesserung der Luftfeuchte, zur Staubbindung usw., also
insbesondere zur Verbesserung des Wohn- und Erholungsklimas.

C.4) Schwammstadt-Kosten: Die Planung und der Bau dieser Neubau-Schwammstadt-Anlagen sollte durch den Projektentwickler erfolgen. Die Stadt einigt sich mit den Bau- und Flächeneigentümern zum Umbau nach Schwammstadt-Prinzipien und beauflagt die Eigentümer zur entsprechenden Planung und zum Bau. Die Rohrsysteme und Freiflächen sollten nach Fertigstellung für den Unterhalt und Betrieb der Schwammstadt-Anlagen an die Kommune abgegeben werden zur Betreuung durch die kommunalen Fachunternehmen, z.B. Stadtreinigung oder Leipziger Wasserwerke (LWW).

C.5) Informationen: Von den LWW, dem Zweckverband für Wasserversorgung und Abwasserbeseitigung Leipzig-Land (ZV-WALL) und der Stadt Leipzig (vta) liegt seit 12/2022 eine Broschüre zur Bewirtschaftung von Niederschlagswasser vor.

Einen Leitfaden für Grundstücksbesitzerinnen und Grundstücksbesitzer der Leipziger Wasserwerke findet man hier.

Und einen Leitfaden der Wasserwerke 2022 zum wassersensiblen Planen und Bauen findet man hier.

Für die versiegelten Flächen eines Grundstückes (Beton- oder Pflasterflächen um das Haus) muss in Leipzig eine Niederschlagswassergebühr an die Leipziger Wasserwerke (LWW) gezahlt werden.

D) Bestandswohngebiete – Stadtbezirke mit Mischkanalsystem: Das bestehende Mischkanalsystem sollte in Leipzig in der Zukunft nach Schwammstadt-Prinzipien umgebaut werden. Was bedeutet das für die Stadtgesellschaft?

D.1) Schmutz- und Abwasser: Jetzt liegen die Mischwasserrohrleitungen unterirdisch im Straßenbereich, meistens mittig in der Straße. Über die Zuleitungen von den Wohnhäusern und Gebäuden fließt das Abwasser, das Schmutzwasser und das Niederschlagswasser vom Dach und versiegelten Flächen und Straßen durch Rohrleitungen über einen begehbaren Schacht zum Mischkanal.

Diese Rohrleitungen führen das Mischwasser der Kläranlage zu. Die Hauptkläranlage Rosental befindet sich am Elsterbecken. Die mehrstufig gereinigten Abwässer werden dort in die Neue Luppe geleitet.

Das verschmutzte Regenwasser von den Straßen und versiegelten Flächen müsste zur Nutzung aufwändiger aufbereitet werden. Deshalb wird es wohl eher im Mischkanal zur Kläranlage mit befördert. Das verschmutzte Regenwasser wird auch zur Durchspülung der Kanalrohre mit genutzt, damit keine Ablagerungen im Rohrsystem auftreten.

D.2) Dachwasser und wenig verschmutzte Niederschlagswasser: Für die Schwammstadt kann man wahrscheinlich nur das Dachwasser und wenig verschmutzte Niederschlagswasser nutzen. Dafür müssen die Rohrleitungen des Dachwassers und der wenig verschmutzten Niederschlagswasser (NSW) von Straßen und Plätzen, getrennt werden vom Mischkanalsystem.

D.3) Da bei den Bestandsgebäuden keine Dachbegrünung vorhanden ist, muss das Dachwasser für weitere Nutzung möglichst vorgereinigt werden. Die Anschlüsse der Fallrohrleitungen und/oder der Straßeneinläufe der wenig verschmutzten Straßen sowie der versiegelten Flächen (Parkplätze, betonierte Flächen) müssen also abgeklemmt und in eine separate Rohrleitung umgeleitet werden.

Diese NSW sind zur Reinigung in 3-Kammer-Anlagen einzuleiten, zum Absetzen der Schmutzbestandteile. Angeschlossen werden sollte noch eine Feinreinigung in einer biologischen Kleinkläranlage (KKA). Diese KKA sind als Naturanlage in die Grünfläche einzubetten. Das gereinigte NSW kann dann in einem Rückhalteteich gesammelt, aufgefangen werden zur Erholungsraumgestaltung, Versickerung und Verdunstung, siehe dann weiter wie C.2.1) und C.2.2)

D.3) Erfordernisse: Es ist also erforderlich – 1. ausreichende gemeindeeigene Freiflächen für die Wasserspeicherung- und Rückhaltung, Versickerung und Verdunstung vorzuhalten

1.1. Grünflächen entlang von Straßen im Gemeindeeigentum. Hier kann das NSW durch die perforierten Rohrleitungen bis an die Straßenbäume geleitet werden, möglichst im natürlichen Gefälle.

1.2. Grünflächen in den Innenhöfen der Gebäude im Eigentum der Gebäudebesitzer. Hier
kann das NSW zu den Bäumen oder/und einem Kleinteich geleitet werden.

1.3. Grünflächen als Parkanlagen oder in Uferrandzonen im Gemeinwohleigentum, wie vor, 2. Zustimmung der
Gebäude- und Flächeneigentümer für den Umbau der Rohrsysteme, 3. finanzielle Mittel für die
Kommunen für den erforderlichen Schwammsatdt-Umbau, 4. Tiefbaukapazitäten für die
Rohrleitungsarbeiten, KKA und für die Herstellung der Kleinteiche, Mulden, Rigolen, setzen der
Bäume und Sträucher.

D.4) Wer bezahlt diese benötigten Umbauleistungen? Der erforderliche Umbau ist im Interesse der Stadtgesellschaft. Deshalb kann in den Bestandsquartieren eigentlich nur dieser Umbau durch die Stadt vorangetrieben und finanziert werden.

Es ist für diesen Umbau natürlich ein sehr großer finanzieller und technischer Aufwand erforderlich. Da die Kommunen die erforderlichen Mittel insbesondere für den Umbau der Bestandsquartiere kaum aufbringen können, ist eine Finanzierung durch den Bund und Land geboten. Die Bewirtschaftung, die Unterhaltung und Pflege muss ebenfalls durch die Stadt bzw. städtische Unternehmen erfolgen.

E. Neue Entwicklungen:

– im Rahmen des Schwammstadt-Prinzips wurde das Boden-Rohr- System BoRSis entwickelt, mit einem deutlich größerem Speicherkörper. Dadurch ergibt sich ein höheres Retentionsvermögen (Wasserrückhaltevermögen) durch die Nutzung des vorhandenen Leitungsgrabens mit den verlegten Rohren, ohne weitere Flächen in Anspruch nehmen zu müssen.

– Es besteht auch die Möglichkeit zum Einbau von wasserdurchlässigem Asphalt für viel genutzte Geh- und Radwege, für Anliegerwege und -straßen und im Grünbereich oder Auwald, um die ganzjährige Nutzbarkeit, Reinigung und die Versickerung der Wege zu gewährleisten (Informationen siehe hier und in mdr aktuell vom 6.12.2023).