Diesen Artikel als PDF herunterladen

Schwammstadt - Die Stadt als Regenwassermanager

Zu heiß, zu trocken und zu hell – der Sommer 2022 sorgte für Schlagzeilen. Die anhaltende Trockenheit bei konstant hohen Temperaturen und Sonnenschein führte zu Niedrigwasser, Waldbränden und zu Algenblüten. In einigen Gemeinden wurde das Trinkwasser knapp. Gleichzeitig kam es regional zu Überflutungen in Folge von Starkregenereignissen.

Experten gehen davon aus, dass aufgrund des Klimawandels Dürre und Starkregen auch in den kommenden Jahren die Sommer in Deutschland ganz wesentlich prägen. Daher ist es umso wichtiger, die Städte, Menschen und Natur zu schützen. Das Konzept einer Schwammstadt kann dazu ganz essentiell beitragen. Lesen Sie hier, wie das funktioniert.

Inhaltsverzeichnis

Was ist eine Schwammstadt?

Einfach gesagt: Eine Schwammstadt zeichnet sich durch ihre intelligente dezentrale Regenwasserbewirtschaftung aus. Niederschlag wird in Schwammstädten nach Möglichkeit dort gespeichert, wo er fällt, anstatt das Wasser über die kommunale Kanalisation abzuleiten.

Dafür steht eine Vielzahl an Maßnahmen zur Verfügung, welche die Städte und Kommunen miteinander verknüpfen und auf ihre individuellen Bedürfnisse abstimmen können. Da der DWD eine Zunahme der Starkregenereignisse um regional bis zu 50% vorhersagt, müssen Gemeinden reagieren und ihre Regenwasserinfrastruktur darauf vorbereiten.

Die Vorteile einer Schwammstadt

Durch ihr dezentrales Regenwassermanagement bietet eine Schwammstadt in der heutigen Zeit viele Vorteile.

Schutz vor Überflutungen

Der offensichtlichste Vorteil einer Schwammstadt besteht im Schutz vor Überflutungen. Dadurch, dass das Regenwasser dezentral bewirtschaftet wird, muss es nicht mehr über die kommunalen Abwassersysteme abgeleitet werden. Insbesondere bei Niederschlagsspitzen können so Überschwemmungen durch mit Regenwasser verdünntem Abwasser vermieden werden. So werden Gewässer wie z.B. Teiche oder Flüsse nicht zusätzlich durch Abwässer verschmutzt.

Regenwassernutzung

Dezentrale Regenwasserwirtschaft bedeutet allerdings nicht nur, das Regenwasser zu speichern, sondern auch, den Niederschlag z.B. zur Bewässerung von Pflanzen zu nutzen.

Mit durchschnittlich 238cm Niederschlag pro Jahr musste Shanghai umdenken, um das Regenwasser sinnvoll zu bewirtschaften. Heute gilt die Metropole als herausragendes Beispiel einer Schwammstadt. Besonders bekannt ist der Changi Airport mit seinen großen Wasserreservoiren, die rund ein Drittel des im Flughafen genutzten Wassers bereitstellen. Kostenersparnis? Rund 275.000 Euro pro Jahr. Unter anderem speist das Regenwasser den berühmten Wasserfall im inneren des Gebäudes.

Ein Wasserfall am Flughafen: Dank klugem Wassermanagement möglich. Ein Teil des Regenwassers wird hier verwendet.
Foto: stock.adobe.com / FotoGraphic

Kühleffekt durch Verdunstung

Besonders in heißen Sommern kommt jede Abkühlung recht. Umso praktischer ist es, dass Pflanzen bei Sonneneinstrahlung Wasser verdunsten und damit zur Abkühlung ihrer Umgebung beitragen. Auch offene Gewässer wie Brunnen, Wasserspiele, Teiche oder Bachläufe kühlen ihre Umgebung ab.

Maßnahmen: Was macht eine Schwammstadt aus?

Besonders vorteilhaft ist auch die ungeheure Vielfalt an Maßnahmen und Lösungen, die Stadtplanern und Verantwortlichen zur Verfügung stehen, um das Regenwasser intelligent zu bewirtschaften.

Entsiegelung

Vor allem Städte weisen einen besonders hohen Versiegelungsgrad auf. Straßen aus Asphalt, gepflasterte Parkplätze und versiegelte Dächer sorgen dafür, dass Regenwasser ohne weitere Nutzungsmöglichkeiten direkt in die Kanalisation abfließt. Hier können Städte gezielt ansetzen: Es gibt eine Reihe wasserdurchlässiger Böden, die eine langsame Versickerung an Ort und Stelle fördern. Parkplätze können z.B. mit Rasengittersteinen, Schotterrasen oder Pflastersteinen mit offenen Zwangsfugen umgesetzt werden. Je nach Nutzung der Fläche bieten sich zudem Rasen, Grünflächen und Holz als versickerungsfähige Untergrundlösungen an. All diese Maßnahmen tragen dazu bei, den Direktabfluss zu minimieren und die Grundwasserneubildung zu steigern.

Rasengleise, wie hier in Mühlhausen, tragen dazu bei, dass eine Stadt zur Schwammstadt wird.
Foto: stock.adobe.com / jbwagner

Einige Städte wie z.B. Mühlhausen im Elsass setzen dabei auf Rasengleise oder Grüngleise. Hierbei werden Straßenbahnschienen mit Rasen oder Bodendeckern begrünt. Dadurch können in großen Städten mehrere Hektar zusätzliche Grünflächen entstehen. Das bietet nicht nur Vorteile bei der Speicherung des Niederschlags, sondern trägt auch zu einer Verbesserung des Mikroklimas bei und verringert Lärmemissionen. Allerdings kann diese Maßnahme nur unter der Voraussetzung realisiert werden, dass die Straßenbahnschienen vom restlichen Verkehr getrennt verlaufen.

Wasserdurchlässige Flächenbefestigung

Generell bietet sich eine wasserdurchlässige Flächenbefestigung nicht nur im kommunalen, sondern auch im privaten Bereich an. Viele Hersteller und Dienstleister bieten hier intelligente Lösungen wie Pflastersteine mit Sickerfugen, Drainasphaltschichten oder Drainbeton an. Dabei handelt es sich z.B. um einen offenporigen Beton, in dem sich das Regenwasser in großen durchgängigen Hohlräumen sammeln kann.

Pflasterflächen im öffentlichen Raum
Buch zur erfolgreichen Ausführung und Planung von ansprechenden und gut funktionierenden Pflasterflächen nach aktueller handwerklicher Praxis.

Nähere Informationen zur Gestaltung moderner Pflasterflächen finden Sie in Pflasterflächen im öffentlichen Raum. Zudem ist die FLL-Richtlinie für begrünbare Flächenbefestigungen hier besonders relevant.

Stadtgrün

Grünflächen und Gebäudegrün sind ein essentieller Pfeiler einer Schwammstadt. Pflanzen tragen erheblich dazu bei, Regenwasser dezentral zu speichern und sinnvoll zu nutzen. Je nach Versiegelungsgrad und Nutzung des Areals bieten sich verschiedene Formen der Begrünung an.

Fassadenbegrünung

Fassadenbegrünung ist besonders sinnvoll, wenn sie bodengebunden ist, da sie dann mehrere Vorteile bündelt. Das Regenwasser kann über Rinnen oder Mulden in die Erde eingeleitet und dort zur Bewässerung genutzt werden. Die Fassadenbegrünung verdunstet das Wasser dann langsam und mindert so zugleich den Wärmeinseleffekt.

Fassadenbegrünung, Grünflächen, Schatten und Abflussmöglichkeiten tragen in einer Schwammstadt dazu bei, dass Niederschlag dezentral gemanaget werden kann.
Foto: stock.adobe.com / Smeilov

Dachbegrünung

Vor allem die Dachbegrünung ist ein starker Partner im Regenwassermanagement – ganz besonders, wenn bereits viel Bodenfläche versiegelt ist. Sowohl die intensive als auch die extensive Dachbegrünung tragen entscheidend dazu bei, dass der Niederschlag zentral gespeichert und verwendet wird. Die Substratschicht nimmt das Wasser auf und speichert es ein, bis sie gesättigt ist. Erst dann muss das Wasser abgeleitet werden. Gleichzeitig können die Pflanzen das Wasser nutzen und langsam verdunsten, was zu einer erheblichen Verbesserung des Mikroklimas beiträgt und den Wärmeinseleffekt abmildert.

In Kombination mit Retentionselementen, die unter der Begrünung als zusätzlicher Wasserspeicher fungieren, kann ein Dach so bis zu 80l Wasser pro Quadratmeter speichern. So können selbst bei Niederschlagsspitzen Überschwemmungen verhindert oder abgemildert werden.

Ein besonderer Vorteil der Dachbegrünung ist die große Flexibilität. Namhafte Hersteller bieten eine große Vielfalt an Produkten zur Speicherung und Nutzung von Regenwasser auf dem Dach und finden für nahezu jede Herausforderung eine geeignete Lösung.

Weitere Grünflächen

Generell tragen Grünflächen nicht nur zum Wohlbefinden der Menschen und zur Abkühlung der Städte bei, sondern auch zum Regenwasserrückhalt. Parks mit weitläufigen Rasenflächen, Beeten und naturnaher Bepflanzung können Regenwasser aufnehmen und über längere Zeit speichern.

Durch vorausschauende Gestaltung kann dieser Effekt noch verstärkt werden. Grüne Mulden, in denen sich das Regenwasser nicht nur sammeln, sondern auch versickern kann.

Mulden und Rigolen

Mulden sind flachen Senken, die Niederschlagswasser speichern, versickern oder ableiten. Sie sind häufig begrünt. Rigolen sind meist unterirdische Wasserspeicher, in denen Regenwasser gespeichert und langsam versickert werden kann. Für mehr Effizienz und einen geringeren Flächenverbrauchen kann das Regenwasser zuerst in kleinen oberflächlichen Mulden gespeichert und dann über ein reinigendes Bodensubstrat in die unterirdischen Rigolen versickert. Das Wasser in den Rigolen kann dann in Haus und Garten genutzt oder in das Grundwasser versickert werden.
2011 fielen in Kopenhagen binnen zwei Stunden fast 150 mm Regen. Die Folge: Massive Überschwemmungen und Schäden in Milliardenhöhe. Die Verantwortlichen verabschiedeten daraufhin ein Konzept mit über 300 Einzelmaßnahmen, um Kopenhagen in eine Schwammstadt zu verwandeln: Grüne Rinnen und Bachläufe führen das Niederschlagswasser in Tiefbeete und Mulden, wo es langsam versickern kann. In Østerbro wurden am Tåsinge Plads rund 1000 qm Fläche begrünt. Zusätzlich speichern dort Reservoirs das Regenwasser und geben es langsam wieder ab, um die umgebenden Grünflächen zu bewässern.

Tiefbeete und Baumrigolen – Regenwasser nutzen! 

Die Nutzung von Rigolen als Bewässerungslösung von Tiefbeeten oder Stadtbäumen wird zunehmend populärer. Ähnlich wie bei der Kombination aus Mulde und Rigole kann der Niederschlag zunächst in der Mulde angestaut werden, eher er in die Rigole versickert. Die Rigole fungiert hier allerdings gleichzeitig als Wurzelkammer für den Stadtbaum oder die Bepflanzung der Tiefbeete. Diese werden auf diese Weise optimal mit Wasser versorgt.
Die Stadt Leipzig testet seit Ende 2020 in der Kasselerstraße in Zusammenarbeit mit dem Planungsbüro Sieker und dem Umweltforschungszentrum (UFZ) verschiedene Baumrigolen-Systeme. Ziel ist es, genaue Daten über die Vor- und Nachteile der einzelnen Systeme zu erhalten.
Ein Bonus: Diese Maßnahme sorgt für mehr gesundes Grün in der Stadt.

Wasserlandschaften

Naheliegend ist auch, bestehende oder neu angelegte Wasserflächen für das Regenwassermanagement zu nutzen. Naturnahe Bäche, Feuchtgebiete, Teiche und Weiher können Niederschlag aufnehmen und lokal speichern. Das beugt nicht nur Überschwemmungen vor, sondern steigert auch das Wohlbefinden der Menschen, mindert durch die Verdunstungskälte den Wärmeinseleffekt in Städten und fördert die Artenvielfalt.

Shanghai plant in seiner neuen Planstadt Nanhui New City ebenfalls Parks, die als Schwamm fungieren sollen. Zusammen mit dem Shanghai-Astronomiemuseum öffnete 2021 dort der „Starry Sky Park“ seine Pforten. Er umfasst kleine Teiche, Gärten und Feuchtgebiete, die durch Mulden und Bodensenken verbunden werden. So kann er wie ein Schwamm das Wasser nach Starkregen oder Stürmen speichern und lokal für die vorhandenen Blauflächen nutzen. Der Boden besteht sowohl auf den Wegen als auch in den Grünbereichen aus versickerungsfähigen Materialien. So kann überschüssiges Regenwasser in das Grundwasser versickert werden.

Transformation zur Schwammstadt – eine Herausforderung

Trotz der Vielfalt an individuell anpassbaren Maßnahmen, der Sinnhaftigkeit und der Dringlichkeit der Anpassungsmaßnahmen laufen viele Projekte nur schwerfällig an. Das liegt an mehreren Faktoren.

Zu viele Akteure

Die Schwammstadt ist ein komplexes Projekt, an der viele Personen beteiligt sind. Politiker von der Kommunal bis zur Bundesebene, Verwaltungen von Gemeinden, Landkreisen und Bundesländern, Städteplaner, Architekten, Immobilienbesitzer, Wissenschaftler und Initiativen – sie alle müssen sich auf ein klares Konzept einigen und es umsetzen. Aufgrund der langen Bauzeiten und Fristen ist die Umsetzung zugleich eine Mehrgenerationenaufgabe, was die Anzahl aller beteiligten Akteure noch einmal erhöht.

Viele Akteure: An der Schwammstadt sind viele Personen aus Politik, Wissenschaft und Gesellschaft beteiligt.
Foto: stock.adobe.com / wattana

Flächennutzungskonflikte

In Deutschland sind Flächen begehrt. Mit 233 Bewohnern pro Quadratkilometer gilt Deutschland als vergleichsweise dicht besiedelt. In den Gemeinden ringen Landwirtschaft, Kommunen, Umweltverbände sowie jetzige und zukünftige Grundstücksbesitzer um jeden Quadratmeter, um das richtige Maß zwischen Zersiedelung, Erholung, Umweltschutz und Wohnraum zu finden.

Mobilitätswende

Als Teil des Flächennutzungskonflikts steht vor allem auch der motorisierte Individualverkehr im Fokus der Maßnahmen. Der Flächenanteil, der als reine Park- und Verkehrsfläche für den Verkehr zur Verfügung steht, ist immens – in einigen Städten nimmt er rund 60% der verfügbaren Fläche ein. Entsprechend geht die Transformation zur Schwammstadt mit einer nachhaltigen Mobilitätswende einher.

Experte für Klimaanpassung gesucht?

Nutzen Sie unsere Suche im Firmenverzeichnis und finden Sie schnell und einfach Ihren passenden Partner für Ihr Bauprojekt!

Zur Suche im BAU-Index

Mögliche Lösungen

Der saloppe Spruch „für jedes Problem gibt es eine Lösung“ gilt jedoch auch hier. Es gibt verschiedene Lösungsansätze, um die Akzeptanz und das Engagement der Beteiligten zu steigern.

Förderungen

Finanzielle Anreize in Form von Förderungen sind ein zentraler Punkt, der die Umsetzung der Maßnahmen fördert und beschleunigt. Bislang haben nur wenige deutsche Städte ein Konzept für die Transformation zur Schwammstadt ausgearbeitet. Entsprechend ist es schwierig zu entscheiden, was überhaupt in welchem Umfang gefördert werden kann und muss. Allerdings sind einige Einzelmaßnahmen wie z.B. Dachbegrünungen oder die Entsiegelung für Flächen in manchen Bundesländern bereits förderfähig.

Wenn das kein Vorteil ist: Versickerungsfähige, beschattete Parkflächen stoßen meist auf große Zustimmung.
Foto: stock.adobe.com / peng

Multifunktionale Flächennutzung

Da Flächennutzungskonflikte zu einem der zentralen Probleme bei der Transformation zur Schwammstadt gehören, müssen Flächen zunehmend auch multifunktional gedacht werden. Die Vorteile liegen auf der Hand:

    • Mehrfache Nutzung: Für mehrere Anliegen wird nur eine Fläche gebraucht. So lassen sich z.B. der Park als Erholungsfläche und der Park als Retentionsfläche kombinieren
    • Geringere Kosten: Wird Regenwassermanagement bereits bei der Planung eines Parks berücksichtigt, können Kommunen Kosten für spätere Anpassungen einsparen. Gleichzeitig kommt durch die Zusatznutzung z.B. zum Regenwasserrückhalt unter Umständen die Inanspruchnahme von Förderungen in Frage
    • Qualität durch Synergie: Die Lebensqualität in den Städten steigt durch die Maßnahmen an. Mehr Klimaresilienz, mehr Erholungsräume und mehr ökologische Vielfalt.

Bei der Konzeption von Parkanlagen oder Spielplätzen können Planer und Architekten bereits Mulden, Rigolen und oberirdische Speicherflächen integrieren. Ein Park kann so gebaut werden, dass sich dort bei Starkregen das Regenwasser temporär sammelt und von dort versickert oder abgeleitet wird.

Die Stadt Manchester in Groß-Britannien hat z.B. 2020 den West Gorton Community Park eröffnet, dessen Wege und harte Oberflächen Niederschlag wasserdurchlässig sind. Außerdem gibt es mit heimischer Flora bepflanzte Mulden, in denen sich das Regenwasser sammeln und dort langsam im Boden versickern kann. Bei Starkregen bieten v-förmige Kanäle, die das überschüssige Niederschlagswasser aufnehmen können. Es wird später zur Bewässerung der Bäume und Pflanzen verwendet. Manchester begründet diese Maßnahmen damit, dass grüne Infrastruktur einen entscheidenden Teil dazu beiträgt, die heftigen Unwetter in Folge des Klimawandels aufzufangen und gleichzeitig den Menschen eine attraktive Umgebung bietet.

Partizipation und Aufklärung

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Aufklärung aller Akteure und der Bevölkerung über Ziel, Sinn und Art der Maßnahmen. Obwohl viele Menschen die gravierenden Auswirkungen der Klimakrise wie die Überflutung des Ahrtals und die Dürre 2022 inzwischen wahrnehmen, bleiben subtilere Änderungen schwer greifbar. Daher ist es wichtig, dass sich alle Beteiligten umfassend informieren können und Akteure die Bedenken und Fragen der Bevölkerung ernst nehmen.

Klimaanpassung an Gebäuden, Freiflächen sowie in der Stadt- und Landschaftsplanung
Dieses praxisnahe Werk gibt Handlungsempfehlungen zu klimarobustem Planen und Bauen in Ballungsräumen.

Schwammstadt ohne Stadt: Schwammlandschaft

Auch außerhalb der Städte trägt eine heterogene Landschaft zu einem sinnvollen Regenwassermanagement bei. Kleingewässer, Teiche und feuchte Senken können bei starken Niederschlägen das Regenwasser aufnehmen, speichern und verdunsten.

Schwammstadt als Chance für die Zukunft

Den Schwammstädten gehört die Zukunft: Sie helfen dabei, große Niederschlagsmengen lokal zu speichern und zu nutzen. Dadurch können Überschwemmungen mit schädlichen Abwässern reduziert oder vermieden werden. Gleichzeitig sind sie eine Klimaanpassung, die auf naturbasierten Lösungen basiert, was das Wohlbefinden der Menschen in den Städten steigert und der urbanen Artenvielfalt zugutekommt. Große Städte weltweit wie Singapur oder Kopenhagen haben dieses Potenzial bereits für sich entdeckt und setzen es konsequent um. Doch deutsche Städte wie München, Hamburg oder Berlin ziehen nach. Auch kleinere Gemeinden sollten diese Lösungen als Chance begreifen, ihre eigene Klimaresilienz zu überprüfen und gegebenenfalls zu handeln.

Quellen