Filter für verschmutztes Regenwasser

Regenwasser ist heutzutage zunehmend verschmutzt und belastet dadurch die Umwelt. Mit dem Regen gelangen zum Teil erhebliche Schmutzfrachten in Gewässer und ins Grundwasser, die nur durch Regenwasserbehandlungsanlagen zurückgehalten werden können. Am Lehrstuhl für Wassergüte- und Abfallwirtschaft der TU München in Garching (komm. Leitung Prof. Martin Faulstich) wird ein mehrstufiges Filtersystem entwickelt, das verunreinigte Straßenabläufe auf kleinstem Raum reinigt und versickert.

Solche Systeme sind notwendig, um Niederschläge auch in dicht bebauten Ballungsgebieten mit immer weniger freien Flächen schadstofffrei zu versickern.

In besiedelten Gebieten kommt es zu Hochwasser, weil mit der zunehmenden Urbanisierung immer mehr Dach-, Straßen-, Park- und Hofflächen versiegelt werden. Die Niederschläge können nicht mehr natürlich versickern, der natürliche Wasserkreislauf ist unterbrochen. Das von versiegelten Flächen ablaufende Wasser wird über das städtische Kanalsystem ab- und punktuell in Oberflächengewässer eingeleitet. Diese schnelle Entwässerung überträgt bei heftigem Regen die hohe Dynamik der Niederschlagsintensität nahezu ungedämpft auf den Abfluss – das Hochwasser-Risiko steigt. Zudem gibt es viele andere Nachteile: Es entstehen hohe volkswirtschaftliche Kosten für große Kanäle, Regenentlastungs- und -rückhaltebecken, die Neubildung von Grundwasser wird verhindert, das Kleinklima in Ballungsräumen verändert sich, Kläranlagen werden hydraulisch überlastet und Schadstoffe können in Gewässer und ins Grundwasser gelangen.

Deshalb geht man vermehrt dazu über, Niederschlagswasser wieder natürlich zu versickern. Trotz vieler Vorteile birgt diesen Verfahren jedoch die Gefahr des Schadstoffeintrags in Boden und Grundwasser. Niederschläge nehmen Verunreinigungen nicht nur aus der Luft auf, sondern auch von behandelten landwirtschaftlichen Flächen und, insbesondere im städtischen Bereich, von Oberflächen von Gebäuden, Fahrzeugen oder Straßen. Die TUM-Arbeitsgruppe um Dr. Brigitte Helmreich entwickelt deshalb derzeit am Lehrstuhl für Wassergüte- und Abfallwirtschaft in Garching im Labormaßstab einen mehrstufigen Filter, der eine schadstofffreie Versickerung möglich macht.

Dieser Filter wird später in ein unterirdisches, dafür konzipiertes wasserundurchlässiges Schachtbauwerk eingebracht. Zunächst wird das von der Straße ablaufende Wasser grob vorgefiltert, bzw. Blätter und größere Partikel werden in einem Absetzvorgang entfernt. Danach durchfließt das Wasser den Filter von unten nach oben, wobei gelöste wie auch ungelöste organische und anorganische Schadstoffe entfernt werden.

Die so gereinigten Straßenabläufe können anschließend in den Untergrund versickert werden. Wichtig dabei: Die im Filtersystem eingesetzten Materialien müssen nicht nur effektiv, sondern auch kostengünstig sein, damit ein späterer technischer Einsatz möglich ist. Sie müssen starken hydraulischen Belastungen und schwankenden Konzentrationen an Schadstoffen standhalten. Im Test sind derzeit Sägespäne, die als Abfallprodukt in der Holzverarbeitung anfallen, Polypropylenflocken, Braunkohlekoks – ein halbveredeltes Produkt -, Geotextile aus synthetischen Polymeren bzw. Naturfasern sowie wasserdurchlässiger, mit Eisenhydroxid überzogener Porenbeton. Im Anschluss an dieses Anschubprojekt wird sich ein größeres Forschungsvorhaben im Wesentlichen mit der technischen Umsetzung der Forschungsergebnisse befassen.

Kontakt:

Dr. Brigitte Helmreich
Lehrstuhl für Wassergüte- und Abfallwirtschaft
der TU München
Tel. (089) 289-13719
E-Mail: b.helmreich@bv.tum.de