Reinigung haufwerksporiger Pflasterbeläge

Sickerleistung dauerhaft gewährleistet

eit März 2010 gilt in Deutschland das Wasserhaushaltsgesetz (WHG 2009). Zweck dieses Gesetzes ist es, die Gewässer – als Bestandteil des Naturhaushalts – durch eine nachhaltige Gewässerbewirtschaftung als Lebensgrundlage des Menschen, als Lebensraum für Tiere und Pflanzen sowie als nutzbares Gut zu schützen. Für die Flächenbefestigung bedeutet dies, dass anfallende Niederschläge möglichst nicht in den Kanal geleitet werden sollen, sondern ortsnah versickern und verdunsten können, um somit einen Beitrag zum Erhalt des natürlichen Wasserkreislaufs zu leisten.

Bereits seit den 80er Jahren haben sich als entsprechende Bauweise u.a. wasserdurchlässige Pflasterbeläge aus haufwerksporigem Beton etabliert. Hierbei wird das Wasser vom Betonstein aufgenommen und wieder an die Atmosphäre abgegeben. Nach Sättigung des Betonsteins gelangt das Regenwasser in den Unterbau bzw. in den Untergrund. Kritiker dieses Systems behaupten, dass derartige Beläge die Aufnahme der geforderten Regenspende von 270 l/s x ha nur über einen relativ kurzen Zeitraum der Nutzung gewährleisten könnten, da die Flächen über die Jahre so stark verschmutzten, dass die gewünschte Versickerung über kurz oder lang nicht mehr gegeben sei.

Bei entsprechenden Flächen mit üblicher Beanspruchung und normalen Verschmutzungsgraden ist diese Behauptung bereits vielfach widerlegt. Im Fall extremer Verschmutzung jedoch ergibt sich in der Regel bei allen Pflasterbelägen das Problem verringerter Wasserdurchlässigkeit. Für die Bauweise mit haufwerksporigem Pflaster zeigt mit dem Stuttgarter Wohngebiet „Hohlgraben- äcker“ ein Beispielobjekt anschaulich, dass eine dauerhafte Wasserdurchlässigkeit mittels Flächenreinigung mit speziellen Saugwagen sogar bei erheblicher Verschmutzung zu gewährleisten ist.

Bereits im Jahr 2008 entstand im Stuttgarter Ortsteil Zazenhausen ein rund 17 Hektar großes Wohngebiet; insgesamt umfasst die Siedlung „Hohlgrabenäcker“ heute 265 Eigenheime und 9 Wohnblöcke in relativ dichter Bebauung. Ganz bewusst entschieden sich die Planer seinerzeit für eine komplette Fertigstellung der Infrastruktur, bevor mit den ersten Hochbauarbeiten begonnen werden sollte.

Durch die Vorab-Fertigstellung der verkehrsberuhigten Wohnstraßen waren umfangreiche und kostspielige Provisorien für die Höhenanbindung der im Anschluss zu bauenden Neubauten für ein Intervall von 7-8 Jahren zu vermeiden. Als Belag kam hier der Stuttgarter Sickerstein aus dem Hause Adolf Blatt / Kirchheim am Neckar zum Einsatz. Dieses haufwerksporige Pflastersystem in den Formaten 30 x 20 und 20 x 20 cm wurde in einer Menge von etwa 10.000 m² für Straßen und Parkflächen (in 14 cm Dicke) und 6.000 m² für Gehwege (in 10 cm Dicke) in eine 4 cm starke Bettung aus Hartgesteinsplitt in der Körnung 2/5 mm verlegt; darunter eine 15 cm starke Schicht Einkornbettung 2/16 mm, die auf einer nach DIN 15045 filterstabilen Frosttragschicht 2/45 mm aufgesetzt war. Trotz der gegebenen bindigen und kalkhaltigen Böden eignet sich der Belagsaufbau sehr gut für die ortsnahe Regenwasserversickerung.

Frisch verlegte Fläche: Wasserdurchlässigkeit weit über geforderten Werten

Dipl.-Ing. Alfred Diem, Inhaber des Ing.-Büros diem.baker aus Ditzingen, welches in Zusammenarbeit mit Dipl.-Ing. Heider Auner mit der Planung und Bauüberwachung am Hohlgrabenäcker befasst war, erklärt: „Das System erfüllte damals spielend die geforderten Werte für die Wasserdurchlässigkeit. Der Nachweis hierfür konnte vor Ort mit einem Infiltrometer erbracht werden.

Hierzu wurde eine 0,4 m² große Fläche mit einem Modellregen beaufschlagt, wobei ein Dicht­ring den Oberflächenabfluss des Wassers verhinderte und mit einem Durchflussmengenmesser die versickerte Wassermenge ermittelt wurde. Eine Messung über 5 Stunden ergab einen Wasserdurchlässigkeitswert von 5.400 l/s x ha im Gesamtsystem Pflaster mit Unterbau, was bedeutet, dass es auch bei einem stärkeren Regenereignis von z. B. 250 l/s x ha zu keinem Oberflächenabfluss kommt.

Im Gegenteil, ein Großteil des Wassers verdunstet, während überschüssiges Wasser in die darunter liegende Tragschicht versickert, die wiederum wie ein Regenrückhaltebecken wirkt und dafür sorgt, dass bei stärkerem Regen gespeichertes Wasser erst zeitverzögert und mit erheblich reduzierter Intensität abgegeben wird. So brauchte weder der Feuerbach, der uns in diesem Gebiet als Vorfluter dient, erweitert noch ein Rückhaltebecken gebaut zu werden“, so Diem.

Nach 7 Jahren Bauzeit: Wasserdurchlässigkeitsverlust durch Verunreinigung

Die frühzeitige Fertigstellung der Infrastruktur brachte einen Nachteil mit sich; hierzu Alfred Diem: „Natürlich war uns damals bewusst, dass durch die Bautätigkeiten über die Jahre unvermeidbare Schäden und Verschmutzung entstehen können. So wurden in der Tat im Kurvenbereich einige Randsteine verdrückt und das Sickerpflaster samt Fugen durch die Erdbewegungen und den Baustellenverkehr stark verschmutzt. Die offene Oberflächenstruktur der Betonpflastersteine wie auch die mit Hartgesteinsplitt 1/3 mm verfüllten Fugen schienen nach 7 Jahren Bauzeit völlig verschlossen zu sein.“

Bestätigt wurde dies durch einen erneuten Versuch mit einem Infiltrationsmessgerät. Im Ergebnis zeigte sich, dass der verunreinigte Belag seine Entwässerungsfunktion im vorgefundenen Zustand nicht mehr adäquat erfüllen kann. Diem beschreibt: „Der Messwert von 12 l/s x ha zeigt, dass der Belag vollständig durch Verunreinigungen abgedichtet wurde. In Anlehnung an die WD-Richtlinie und an das FGSV-Merkblatt für wasserdurchlässige Befestigungen von Verkehrsflächen (1998) wurde der geforderte Wert von 270 l/s x ha in diesem Zustand bei weitem unterschritten.“

Reinigung mit Spül-Saug-Verfahren bringt die Funktion vollständig zurück

In weiser Voraussicht auf diese Situation vereinbarte das Tiefbauamt und die STEG (Stadtentwicklung Stuttgart) von vornherein, dass nach überwiegender Fertigstellung der Neubauten die zu erwartenden Schäden auf Kosten des Erschließungsträgers beseitigt werden sollen; diese Arbeiten wurden zusammen mit dem Endbelag für die Asphaltflächen im Sommer 2015 ausgeführt.

Zur Reinigung des Sickerpflasters griffen die Verantwortlichen auf ein Spül-Saug-Verfahren zurück, wobei die Oberflächen mit Hilfe eines rotierenden Hochdruckwasserstrahls bei 300 bar porentief gereinigt sowie die Fugen ca. 3-5 cm tief ausgesaugt und danach mit neuem Splitt 1/3 mm Hartgestein wieder verfüllt wurde.

Hierzu Alfred Diem: „Befürchtungen, dass sich durch den hohen Arbeitsdruck einzelne Körner aus der Oberfläche der Betonsteine lösen könnten, haben sich nicht bewahrheitet. Auch Verschiebungen der Steine durch die Reinigung und den Baustellenverkehr waren nicht zu erkennen.“

Ein weiterer Versuch mit dem Infiltrometer bestätigte die Wiederherstellung der Sickerleistung des Belages: Mit einer Versickerung von 2251 l/ s x ha übertrifft der Test die geforderten Werte im ungesättigten Zustand um Faktor 4 und im gesättigten Zustand sogar um Faktor 8. Alfred Diem bemerkt abschließend: „Durch die erfolgte Reinigung der Oberfläche kann der Stuttgarter Sickerstein seine Funktion der Oberflächenentwässerung und der Wasserpufferung wieder in vollem Umfang erfüllen.

Trotz des Reinigungsaufwandes in Höhe von 1,50 € pro m² hat sich der Belag bis heute gerechnet: Setzt man die Niederschlagswassergebühr mit 0,69 € pro m² und Jahr an, dann ergibt sich auf der Fläche von 16.000 m² eine Ersparnis von gut 11.000,- € pro Jahr.“