Dachflächen können eine entscheidende Rolle im Wassermanagement eines Gebäudes, eines ganzen Stadtquartieres und der Stadt spielen, sofern sie gezielt als Wasserrückhaltevolumen genutzt werden. Ein temporärer Wasserrückhalt auf dem Dach nützt effektiv, Starkregen aufzufangen, gedrosselt abzuleiten und damit vor Überlastung der Kanalisation und Hochwasser zu schützen. Der zusätzliche Wasserrückhalt auf dem Dach nützt aber auch der Bepflanzung, die verfügbares Wasser aufnimmt und verdunstet – die Vergetation wird dadurch artenreicher und die Umgebung gekühlt. Technisch bietet ZinCo hier verschiedene Möglichkeiten, vom bekannten „Retentions-Gründach“ bis zum neuen Systemaufbau „Sponge City Roof“.
Extreme Starkregenereignisse treten immer häufiger auf und führen in unseren zunehmend versiegelten Städten zu urbanen Sturzfluten, da die Kapazitäten der bestehenden Kanalisation einfach nicht mehr ausreichen. Hilfreich ist also, Regenwasser dort aufzufangen und zwischenzuspeichern, wo es auftrifft – auf dem Dach. Das gelingt mit dem bekannten ZinCo-Systemaufbau „Retentions-Gründach“. Flachdächer und Tiefgaragendecken können als Wasserrückhaltevolumen genutzt werden und zwar unabhängig davon, ob hier eine gewöhnliche Extensivbegrünung wachsen soll oder ob eine Intensivbegrünung mit Geh-, Spiel- und Fahrbelägen oder kombinierte Nutzungsformen mit Photovoltaik gewünscht sind. Dazu wird unterhalb des eigentlichen Begrünungsaufbaus ein Rückhaltevolumen mit sogenannten Retentions-Spacerelementen geschaffen. In diesem Stauraum wird das Regenwasser gespeichert und über ein Drosselelement zeitversetzt der Kanalisation zugeführt.
Bereits in der Planungsphase sind die erforderlichen Lasten für den zusätzlichen Wasserrückhalt und die zusätzliche Aufbauhöhe zu berücksichtigen. Lediglich die in vielen Köpfen vorhandene Angst vor Wasseranstau auf dem Dach steht oft noch im Weg. Dass diese Angst unbegründet ist, beweisen mehr als vier Jahrzehnte Erfahrung mit Intensivbegrünungen, die ja seit jeher mit Anstaubewässerung auf gefällelosen Dächern (gemäß Dachabdichtungsnorm DIN 18531 und Flachdachrichtlinien) funktionssicher gebaut werden.
Perfekte Technik beim „Retentions-Gründach“
Das „Retentions-Gründach“ ist grundsätzlich auf die örtliche Regenspende (Extremregenereignisse nach Kostra-Atlas), auf vorhandene Einleitungsbeschränkungen, auf statische Lastreserven und Dachgegebenheiten wie Lichtkuppeln, usw. auszulegen. Daraus resultieren Rückhalte- und Abflussmengen und diese bestimmen im Endeffekt die gewünschte Höhe des Stauraums. Um die Anstauhöhe zu realisieren, hat ZinCo verschieden hohe und druckstabile Spacer-Elemente im Programm. Der Retentions-Spacer RS 60 beispielsweise, für den Einsatz unter Extensivbegrünungen, ist 60 mm hoch und ermöglicht eine zusätzliche Speicherung von annähernd 60 l/m² Wasser auf dem Dach. Dieser Spacer hat in Sachen Transport und Lagerung den großen Vorteil, dass die Elemente ineinander stapelbar und daher platzsparend sind. Daneben gibt es für den Einsatz unter Intensivbegrünung sowie unter Geh- und Fahrbelägen die äußerst druckstabilen Retentionsspacer RSX 65, 80, 100 und 150, die eine entsprechende Wasserspeicherung von bis zu 150 l/m² Wasser realisieren. Sind Einstauhöhen dazwischen oder darüberhinaus gefragt, bietet ZinCo ebenfalls elegante objektgerechte Lösungen.
Das Regenwasser fließt von Beginn an über das präzise regulierbare Drosselelement langsam in Dachgully und Fallleitung. Fällt schneller Regen als Wasser abfließt, füllt sich das Einstauvolumen. Die genaue Abflussmenge lässt sich übrigens durch gegeneinander verschiebbare Ringe an der Drossel einstellen. Üblicherweise wird die Einstellung so gewählt, dass das Dach nach 24 bis 48 Stunden wieder leer ist, aber auch andere Einstellungen sind möglich. Die maximale Anstauhöhe ist mit einem Gewinde einstellbar und die verbleibende Öffnung lässt Überschusswasser in die Fallleitungen abfließen, sofern es mehr regnet als angestaut werden kann. Damit all dies einwandfrei funktioniert, liegen Gully samt Drosselelement geschützt innerhalb eines Kontrollschachts, dessen Feinschlitzung das Einschwemmen von Fremdstoffen verhindert.
Wasserrückhalt immer temporär
Das zusätzliche Einstauvolumen des „Retentions-Gründachs“ ist wohlgemerkt auf das örtlich zu erwartende Extremregenereignis ausgelegt und wird sich demnach in den meisten Regenphasen nur teilweise füllen und das auch nur so lange, bis das gespeicherte Regenwasser über die Drossel wieder vollständig abgelaufen ist.
Nun liegt natürlich der Gedanke nahe, das in einer Regenphase zwischengespeicherte Wasser nicht ungenutzt der Kanalisation zuzuführen, sondern direkt auf dem Dach für die Pflanzen verfügbar zu halten.
Denn nach Regen folgt ja immer Sonnenschein und dieser führt dazu, dass eine während des Regens wassergesättigte Dachbegrünung abtrocknet und irgendwann wieder Durst hat. Um also das gespeicherte Wasser auf dem Dach für die Pflanzen verfügbar zu machen, hat ZinCo den neuen Systemaufbau „Sponge City Roof“ entwickelt.
Neuer Systemaufbau „Sponge City Roof“
Dieser innovative Systemaufbau unterscheidet sich technisch vom beschriebenen „Retentions-Gründach“ prinzipiell dadurch, dass der unterste Punkt, an dem Wasser überhaupt in den Dachgully abfließen kann, nicht direkt auf der Dachabdichtung liegt, sondern höher. Diese Höhe wird durch die Verlegung von einer oder mehreren jeweils 13 mm dicken Anstauscheiben unter der Retentions-Drossel erzielt. In der Regenphase füllen sich also die verlegten Retentions-Spacer jetzt wie eine ganz geschlossene Wanne bis zu der Höhe der Drosselelement-Öffnungen. Erst auf dieser Höhe kann erstmals Wasser in den Dachgully abfließen. So wird ein Anstau geschaffen, der als Wasserreservoir für die Pflanzen lange zur Verfügung steht. Regnet es in der Regenphase noch weiter (beim Starkregenereignis), wird beim „Sponge City Roof“ auch in die Substratschicht hinein gestaut. Dieser Umstand klingt zunächst ungewohnt, ist aber durch die FLL-Dachbegrünungsrichtlinien ausdrücklich zugelassen, da dieser Wasseranstau im Wurzelraum nur kurzfristig existiert. Über den voreingestellten Zeitraum von 24 bis 48 Stunden fließt das hier zurückgehaltene Wasser über die Drossel wieder aus der Substratschicht ab. Daher ist sichergestellt, dass die Pflanzenwurzeln keinen Schaden durch Staunässe nehmen.
Länger steht das Wasser dafür in der geschlossenen Wanne, also in der Ebene der Retentions-Spacer. Um dieses Wasser im Zeitverlauf den Pflanzen verfügbar zu machen, ist direkt auf den Retentions-Spacern RS 60 ein Dochtvlies verlegt, dessen Dochte nach unten in das Wasserreservoir hineinragen und das Wasser kapillar nach oben in die Substratschicht (Wurzelraum) transportieren. Durch diesen physikalischen Vorgang steht den Pflanzen bedarfsgerecht genau so viel Wasser zur Verfügung, wie sie benötigen. Die Pflanzen haben also in einer auf Regen folgenden Trockenperiode noch lange Nachschub. Trotzdem ist das Wasserreservoir irgendwann aufgebraucht und das Dach wieder leer. Also sprechen wir auch hier von einem temporären Wasserrückhalt, der abhängig von der Witterung und dem Durst der Bepflanzung periodisch existiert. Die Vegetation wird sich grundsätzlich üppiger und artenreicher entwickeln als ohne diese Art der Anstaubewässerung. Der Systemaufbau „Sponge City Roof“ hat also auch den Effekt, artenreichere und insektenfreundlichere Extensivbegrünungen wachsen zu lassen. Sicherheitshalber sollten übrigens in der Vegetationspause im Winter die Anstauscheiben entnommen werden, damit sich kein Eis auf dem Dach bildet. Und falls an die Vegetation noch höhere Ansprüche gestellt werden, kann eine Zusatzbewässerung eingebaut werden.
Wassermanagement der Zukunft
Das „Retentions-Gründach“ und der neue Systemaufbau „Sponge City Roof“ sind gelungene Beispiele dafür, mit welcher Technik im Untergrund in Zukunft gebaut werden kann, um Starkregenereignisse effektiv aufzufangen.
Betrachtet man nicht nur die einzelne Dachfläche, sondern ganze Wohnquartiere, gewerbliche oder öffentliche Gebäudequartiere, in denen oft Innenhöfe und Tiefgaragen gebaut werden, eröffnet sich noch größeres Potential: Stichwort Kaskadenentwässerung. Bei Tiefgaragendecken sind in der Regel eine höhere statische Last und Aufbauhöhe möglich, so dass diese problemlos als „Retentions-Gründächer“ mit großem Wasserrückhalt gebaut werden können – unsichtbar unter schönen Intensivbepflanzungen und Spiel- oder Belagsflächen. Auf diese Weise lassen sich sämtliche umliegenden Gebäudedächer mitentwässern. Je nach Bauart, ob selbst als „Retentions-Gründach“ ausgebildet, ob normal begrünt oder womöglich gar nicht begrünt, wird mehr oder weniger Überschusswasser über Fallleitungen und spezielle Kaskadenkontrollschächte in die nächste Einstauebene auf Tiefgaragenniveau übergeben und dort zwischengespeichert.
Mit diesen Aufbauten werden die steigenden Anforderungen der Klimafolgen-Anpassung berücksichtigt und gleichzeitig erweitern sie die Möglichkeiten des Wassermanagements auf und mit Dächern.
Autor: Dipl.-Wirt.-Ing. (FH) Sandra Schöll, Pressestelle ZinCo GmbH
Extreme Starkregenereignisse treten immer häufiger auf und führen in unseren zunehmend versiegelten Städten zu urbanen Sturzfluten, da die Kapazitäten der bestehenden Kanalisation einfach nicht mehr ausreichen. Hilfreich ist also, Regenwasser dort aufzufangen und zwischenzuspeichern, wo es auftrifft – auf dem Dach. Das gelingt mit dem bekannten ZinCo-Systemaufbau „Retentions-Gründach“. Flachdächer und Tiefgaragendecken können als Wasserrückhaltevolumen genutzt werden und zwar unabhängig davon, ob hier eine gewöhnliche Extensivbegrünung wachsen soll oder ob eine Intensivbegrünung mit Geh-, Spiel- und Fahrbelägen oder kombinierte Nutzungsformen mit Photovoltaik gewünscht sind. Dazu wird unterhalb des eigentlichen Begrünungsaufbaus ein Rückhaltevolumen mit sogenannten Retentions-Spacerelementen geschaffen. In diesem Stauraum wird das Regenwasser gespeichert und über ein Drosselelement zeitversetzt der Kanalisation zugeführt.
Bereits in der Planungsphase sind die erforderlichen Lasten für den zusätzlichen Wasserrückhalt und die zusätzliche Aufbauhöhe zu berücksichtigen. Lediglich die in vielen Köpfen vorhandene Angst vor Wasseranstau auf dem Dach steht oft noch im Weg. Dass diese Angst unbegründet ist, beweisen mehr als vier Jahrzehnte Erfahrung mit Intensivbegrünungen, die ja seit jeher mit Anstaubewässerung auf gefällelosen Dächern (gemäß Dachabdichtungsnorm DIN 18531 und Flachdachrichtlinien) funktionssicher gebaut werden.
Perfekte Technik beim „Retentions-Gründach“
Das „Retentions-Gründach“ ist grundsätzlich auf die örtliche Regenspende (Extremregenereignisse nach Kostra-Atlas), auf vorhandene Einleitungsbeschränkungen, auf statische Lastreserven und Dachgegebenheiten wie Lichtkuppeln, usw. auszulegen. Daraus resultieren Rückhalte- und Abflussmengen und diese bestimmen im Endeffekt die gewünschte Höhe des Stauraums. Um die Anstauhöhe zu realisieren, hat ZinCo verschieden hohe und druckstabile Spacer-Elemente im Programm. Der Retentions-Spacer RS 60 beispielsweise, für den Einsatz unter Extensivbegrünungen, ist 60 mm hoch und ermöglicht eine zusätzliche Speicherung von annähernd 60 l/m² Wasser auf dem Dach. Dieser Spacer hat in Sachen Transport und Lagerung den großen Vorteil, dass die Elemente ineinander stapelbar und daher platzsparend sind. Daneben gibt es für den Einsatz unter Intensivbegrünung sowie unter Geh- und Fahrbelägen die äußerst druckstabilen Retentionsspacer RSX 65, 80, 100 und 150, die eine entsprechende Wasserspeicherung von bis zu 150 l/m² Wasser realisieren. Sind Einstauhöhen dazwischen oder darüberhinaus gefragt, bietet ZinCo ebenfalls elegante objektgerechte Lösungen.
Das Regenwasser fließt von Beginn an über das präzise regulierbare Drosselelement langsam in Dachgully und Fallleitung. Fällt schneller Regen als Wasser abfließt, füllt sich das Einstauvolumen. Die genaue Abflussmenge lässt sich übrigens durch gegeneinander verschiebbare Ringe an der Drossel einstellen. Üblicherweise wird die Einstellung so gewählt, dass das Dach nach 24 bis 48 Stunden wieder leer ist, aber auch andere Einstellungen sind möglich. Die maximale Anstauhöhe ist mit einem Gewinde einstellbar und die verbleibende Öffnung lässt Überschusswasser in die Fallleitungen abfließen, sofern es mehr regnet als angestaut werden kann. Damit all dies einwandfrei funktioniert, liegen Gully samt Drosselelement geschützt innerhalb eines Kontrollschachts, dessen Feinschlitzung das Einschwemmen von Fremdstoffen verhindert.
Wasserrückhalt immer temporär
Das zusätzliche Einstauvolumen des „Retentions-Gründachs“ ist wohlgemerkt auf das örtlich zu erwartende Extremregenereignis ausgelegt und wird sich demnach in den meisten Regenphasen nur teilweise füllen und das auch nur so lange, bis das gespeicherte Regenwasser über die Drossel wieder vollständig abgelaufen ist.
Nun liegt natürlich der Gedanke nahe, das in einer Regenphase zwischengespeicherte Wasser nicht ungenutzt der Kanalisation zuzuführen, sondern direkt auf dem Dach für die Pflanzen verfügbar zu halten.
Denn nach Regen folgt ja immer Sonnenschein und dieser führt dazu, dass eine während des Regens wassergesättigte Dachbegrünung abtrocknet und irgendwann wieder Durst hat. Um also das gespeicherte Wasser auf dem Dach für die Pflanzen verfügbar zu machen, hat ZinCo den neuen Systemaufbau „Sponge City Roof“ entwickelt.
Neuer Systemaufbau „Sponge City Roof“
Dieser innovative Systemaufbau unterscheidet sich technisch vom beschriebenen „Retentions-Gründach“ prinzipiell dadurch, dass der unterste Punkt, an dem Wasser überhaupt in den Dachgully abfließen kann, nicht direkt auf der Dachabdichtung liegt, sondern höher. Diese Höhe wird durch die Verlegung von einer oder mehreren jeweils 13 mm dicken Anstauscheiben unter der Retentions-Drossel erzielt. In der Regenphase füllen sich also die verlegten Retentions-Spacer jetzt wie eine ganz geschlossene Wanne bis zu der Höhe der Drosselelement-Öffnungen. Erst auf dieser Höhe kann erstmals Wasser in den Dachgully abfließen. So wird ein Anstau geschaffen, der als Wasserreservoir für die Pflanzen lange zur Verfügung steht. Regnet es in der Regenphase noch weiter (beim Starkregenereignis), wird beim „Sponge City Roof“ auch in die Substratschicht hinein gestaut. Dieser Umstand klingt zunächst ungewohnt, ist aber durch die FLL-Dachbegrünungsrichtlinien ausdrücklich zugelassen, da dieser Wasseranstau im Wurzelraum nur kurzfristig existiert. Über den voreingestellten Zeitraum von 24 bis 48 Stunden fließt das hier zurückgehaltene Wasser über die Drossel wieder aus der Substratschicht ab. Daher ist sichergestellt, dass die Pflanzenwurzeln keinen Schaden durch Staunässe nehmen.
Länger steht das Wasser dafür in der geschlossenen Wanne, also in der Ebene der Retentions-Spacer. Um dieses Wasser im Zeitverlauf den Pflanzen verfügbar zu machen, ist direkt auf den Retentions-Spacern RS 60 ein Dochtvlies verlegt, dessen Dochte nach unten in das Wasserreservoir hineinragen und das Wasser kapillar nach oben in die Substratschicht (Wurzelraum) transportieren. Durch diesen physikalischen Vorgang steht den Pflanzen bedarfsgerecht genau so viel Wasser zur Verfügung, wie sie benötigen. Die Pflanzen haben also in einer auf Regen folgenden Trockenperiode noch lange Nachschub. Trotzdem ist das Wasserreservoir irgendwann aufgebraucht und das Dach wieder leer. Also sprechen wir auch hier von einem temporären Wasserrückhalt, der abhängig von der Witterung und dem Durst der Bepflanzung periodisch existiert. Die Vegetation wird sich grundsätzlich üppiger und artenreicher entwickeln als ohne diese Art der Anstaubewässerung. Der Systemaufbau „Sponge City Roof“ hat also auch den Effekt, artenreichere und insektenfreundlichere Extensivbegrünungen wachsen zu lassen. Sicherheitshalber sollten übrigens in der Vegetationspause im Winter die Anstauscheiben entnommen werden, damit sich kein Eis auf dem Dach bildet. Und falls an die Vegetation noch höhere Ansprüche gestellt werden, kann eine Zusatzbewässerung eingebaut werden.
Wassermanagement der Zukunft
Das „Retentions-Gründach“ und der neue Systemaufbau „Sponge City Roof“ sind gelungene Beispiele dafür, mit welcher Technik im Untergrund in Zukunft gebaut werden kann, um Starkregenereignisse effektiv aufzufangen.
Betrachtet man nicht nur die einzelne Dachfläche, sondern ganze Wohnquartiere, gewerbliche oder öffentliche Gebäudequartiere, in denen oft Innenhöfe und Tiefgaragen gebaut werden, eröffnet sich noch größeres Potential: Stichwort Kaskadenentwässerung. Bei Tiefgaragendecken sind in der Regel eine höhere statische Last und Aufbauhöhe möglich, so dass diese problemlos als „Retentions-Gründächer“ mit großem Wasserrückhalt gebaut werden können – unsichtbar unter schönen Intensivbepflanzungen und Spiel- oder Belagsflächen. Auf diese Weise lassen sich sämtliche umliegenden Gebäudedächer mitentwässern. Je nach Bauart, ob selbst als „Retentions-Gründach“ ausgebildet, ob normal begrünt oder womöglich gar nicht begrünt, wird mehr oder weniger Überschusswasser über Fallleitungen und spezielle Kaskadenkontrollschächte in die nächste Einstauebene auf Tiefgaragenniveau übergeben und dort zwischengespeichert.
Mit diesen Aufbauten werden die steigenden Anforderungen der Klimafolgen-Anpassung berücksichtigt und gleichzeitig erweitern sie die Möglichkeiten des Wassermanagements auf und mit Dächern.
Autor: Dipl.-Wirt.-Ing. (FH) Sandra Schöll, Pressestelle ZinCo GmbH
