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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Regenwasserreinigungs- und - versickerungssystemelement zur Aufnahme, Reinigung mittels Filtration, Sedimentation und Versickerung von verschmutztem Regenwasser, von insbesondere versiegelten Oberflächen, zum Beispiel Verkehrsflächen, in den Untergrund sowie ein Linien-Regenwasserreinigungs- und -versickerungssystem.
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Nach § 55, 2 Wasserhaushaltsgesetz (WHG) soll Niederschlagswasser ortsnah versickern und nach § 47,1 WHG soll Grundwasser so bewirtschaftet werden, dass eine Verschlechterung seines mengenmäßigen und chemischen Zustands vermieden wird.
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Des Weiteren sind das Arbeitsblatt Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V. (DWA)-A 102 (Stand Dezember 2020) - Grundsätze zur Bewirtschaftung und Behandlung von Regenwetterabflüssen zur Einleitung in Oberflächengewässer-sowie das neue Arbeitsblatt DWA-A 138 (Stand November 2020) - Regelung der Versickerung von Niederschlagswasser - anzuwenden. Diese Regeln und Vorschriften haben wasserrechtliche Auswirkungen insofern, dass für Neubauten gemäß DWA-A 102 eine Zuordnung von Belastungskategorien für Niederschlagswasser von bebauten oder befestigten Flächen nach Flächentyp und Flächennutzung erfolgt. Danach sind Park- und Stellplätze mit hoher Frequentierung (zum Beispiel Einkaufsmärkte) in Kategorie III (Reinigung vor Ableitung) eingeordnet.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige Versickerung inklusive Reinigung zu ermöglichen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Regenwasserreinigungs- und - versickerungssystemelement zur Aufnahme, Reinigung mittels Filtration, Sedimentation und Versickerung von verschmutztem Regenwasser, von insbesondere versiegelten Oberflächen, zum Beispiel Verkehrsflächen, in den Untergrund, umfassend ein oberes Abdeckungselement mit Entwässerungsöffnungen, ein Sedimentationsraumelement unterhalb des Abdeckungselements zum Zurückhalten von grobdispersiven Verunreinigungen im Regenwasser mittels Sedimentation, ein unterhalb des Sedimentationsraumelements angeordnetes, mit einem Filtersubstrat zur Bindung von Schadstoffen aus dem Regenwasser zumindest teilweise gefülltes Rigolenelement, vorzugsweise aus Beton, zur Aufnahme, Reinigung, Sedimentation und Versickerung von Regenwasser, das das Sedimentationsraumelement passiert hat, wobei das Filtersubstrat ein Eisen (III)- oxidhydrat, FeOOH, und Recycling-Beton-Material umfasst, und mindestens einen unterhalb des Rigolenelements angeordneten Drainstein, vorzugsweise aus Beton. Beispielsweise kann das Regenwasserreinigungs- und -versickerungssystemelement zur Bildung einer Versickerungslinie bzw. -kurve auf einem gepflasterten Parkplatz dienen und beispielsweise zwischen zwei Parkplatzreihen angeordnet werden. Das Abdeckungselement kann ein- und mehrteilig gestaltet sein.
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Das Abdeckungselement, das Rigolenelement mit dem Filtersubstrat sowie der mindestens eine Drainstein können dabei als ein „Versickerungselement“ angesehen werden.
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Des Weiteren liefert die vorliegende Erfindung ein Linien-Regenwasserreinigungs- und - versickerungssystem, umfassend mindestens zwei Systemelemente nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die zur Bildung einer Versickerungslinie oder -kurve aneinandergereiht sind.
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Vorteilhafterweise ist das Filtersubstrat fällungs- und adsorptionsfähig.
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Günstigerweise liegt der Anteil von Eisen (III)-oxidhydrat bezogen auf das Filtersubstrat im Bereich von 55 bis 80 Gewichtsprozent, bevorzugt im Bereich von 60 bis 74 Gewichtsprozent und beträgt besonders bevorzugt 60 Gewichtsprozent.
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Vorteilhafterweise liegt der Anteil von Recycling-Beton-Material bezogen auf das Filtersubstrat im Bereich von 20 bis 45 Gewichtsprozent, bevorzugt im Bereich von 26 bis 40 Gewichtsprozent und beträgt besonders bevorzugt 40 Gewichtsprozent.
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Zweckmäßigerweise besteht das Recycling-Material aus sortenreinem Recycling-Beton gemäß DIN EN 12620.
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Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform weist das Recycling-Beton-Material eine technische Körnung (schmalseitig) im Bereich von 0-5 mm und/oder im Bereich von 5-8 mm auf.
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Günstigerweise umfasst das Rigolenelement mindestens einen Rigolenstein, vorzugsweise aus Beton. Der Rigolenstein könnte zum Beispiel ein Hohlblockstein sein.
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Zweckmäßigerweise ist zwischen dem Rigolenelement und dem mindestens einen Drainstein eine Trennschicht, insbesondere ein Geotextil, vorzugsweise ein Geovlies, angeordnet.
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Bei dem System kann vorgesehen sein, dass unterhalb der Systemelemente eine Unterlage mit Drainfunktion, vorzugsweise aus Splitt, angeordnet ist. Oberhalb der Unterlage oder auf der Unterlage kann eine Trennschicht, insbesondere ein Geotextil, vorzugsweise ein Geovlies, angeordnet sein.
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Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform kann unterhalb der Systemelemente ein Stauraumelement zur Zwischenspeicherung von Regenwasser aus den Systemelementen angeordnet sein. Wenn der Untergrund das Regenwasser gut aufnehmen kann, so ist dies jedoch nicht unbedingt erforderlich. Z. B. kann das Stauraumelement auf oder in der Unterlage angeordnet sein.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform kann das Stauraumelement mittels Drainageblöcken, vorzugsweise aus Beton, gebildet sein. Drainageblöcke dienen zur insbesondere unterirdischen Speicherung oder Zwischenspeicherung von Regenwasser. Sie können beispielsweise zur Bildung beispielsweise von rohrförmigen Speicherräume aneinandergereiht werden.
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Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Stauraumelement mittels eines Drainbetonrohres oder eines Schlitzrohres, vorzugsweise aus Beton, gebildet ist.
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Zweckmäßigerweise umfasst das Sedimentationsraumelement mindestens ein Einlaufelement.
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Außerdem kann vorgesehen sein, dass das System ferner mindestens einen Revisionsrahmen auf den Rigolenelementen umfasst.
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Vorteihafterweise umfasst das Abdeckungselement mindestens einen Gitterrost, insbesondere Pressrost, zum Beispiel Schwerlastpressrost.
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Zweckmäßigerweise umfasst das System ferner eine Anfangs- bzw. Endkappe an den Längsenden der Versickerungslinie oder - kurve.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass durch den speziellen Aufbau der Regenwasserreinigungs- und -versickerungselemente daraus ein Linie-Regenwassereinigungs- und -versickerungselement kostengünstiger hergestellt werden kann. Die einzelnen Komponenten des Systemelements werden „trocken“ aufeinandergesetzt und benötigen keine Betonummantelung bzw. kein Mörtelbett. Zumindest in einer besonderen Ausführungsform bestehen Komponenten, wie das Rigolenelement und der Drainstein aus Steinen, insbesondere Betonsteinen. Insbesondere Betonsteine sind stabil, robust und befahrbar.
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Durch Einsatz des speziellen Filtersubstrats, das granuliertes Filtermaterial auf Basis von Eisenoxidhydrat, wie zum Beispiel Ferrosorp, und Recycling-Beton-Material umfasst, kann verschmutztes Regenwasser kostengünstig und effizient gereinigt werden.
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Durch eine spezielle Zusammensetzung/Mischung des Filtermaterials und des Recycling-Betonmaterials ist eine besonders gute Bindung von Schwermetallen und trotzdem eine gute Wasserdurchlässigkeit - Sieblinie möglich. Zum Beispiel können damit mineralölhaltige Niederschlagsabflüsse für die Versickerung behandelt werden.
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Das erfindungsgemäße System ermöglicht, dass Regenwasser über das Rigolenelement versickert und dem Untergrund (Boden) und nicht einem Kanal zugeführt wird.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der mehrere Ausführungsbeispiele anhand der schematischen Zeichnungen im Einzelnen erläutert werden. Dabei zeigt:
- 1: eine perspektivische Ansicht von einem Linien-Regenwasserreinigungs- und - versickerungssystem gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf bzw. in einem Untergrund (Boden) schräg von oben teilweise weggebrochen;
- 2: eine perspektivische Ansicht von einem Teil des Systems von 1 alleine;
- 3: eine Schnittansicht des Systems von 1;
- 4: eine Draufsicht (oben) und eine Schnittansicht (unten) eines Rigolenelements des Systems von 1;
- 5: eine Draufsicht von oben (oben) und eine Ansicht von links (unten) eines Drainsteins des Systems von 1;
- 6: eine perspektivische Ansicht von einem Linien-Regenwasserreinigungs- und - versickerungssystem gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf bzw. in einem Untergrund schräg zur Längsrichtung teilweise weggebrochen;
- 7: eine perspektivische Ansicht von einem Linien-Regenwasserreinigungs- und - versickerungssystem gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf bzw. in einem Untergrund schräg zur Längsrichtung teilweise weggebrochen; und
- 8: eine perspektivische Ansicht von einem Linien-Regenwasserreinigungs- und - versickerungssystem gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf bzw. in einem Untergrund schräg zur Längsrichtung teilweise weggebrochen.
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1 bis 5 zeigen Details eines Linien-Regenwasserreinigungs- und -versickerungssystems, nachfolgend kurz „System“ genannt, 10 gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die darin gezeigten Merkmale müssen jedoch nicht alle in einer einzigen Ausführungsform vorhanden sein.
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Das System 10 umfasst mehrere Regenwasserreinigungs- und -versickerungssystemelemente, nachfolgend kurz „Systemelemente“ genannt, 12, die zur Bildung einer , in diesem Beispiel geraden, Versickerungslinie 14 aneinandergereiht sind. In diesem Beispiel beträgt das Rastermaß 1m. Anders ausgedrückt, weist jedes Systemelement 12 in diesem Beispiel eine Länge von 1m auf.
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Jedes Systemelement 12 umfasst ein oberes Abdeckungselement 16 mit Entwässerungsöffnungen. In diesem Beispiel umfasst das Abdeckungselement 16 einen Schwerlastpressrost (siehe 1, 2 und 3). Dieser weist in diesem Beispiel eine Länge von 1m auf.
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Weiterhin umfasst jedes Systemelement 12 unterhalb des Abdeckungselements 16 ein Sedimentationsraumelement 17 zum Zurückhalten von grobdispersen Verunreinigungen im Regenwasser mittels Sedimentation auf. Das Sedimentationsraumelement umfasst in diesem Beispiel ein Einlaufelement. Dies weist in diesem Beispiel von 1m auf.
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Zudem umfasst jedes Systemelement 12 ein unterhalb des Sedimentationsraumelements 17 angeordnetes, mit einem Filtersubstrat 18 zur Bindung von Schadstoffen aus Regenwasser zumindest teilweise gefülltes bzw. füllbares Rigolenelement 20, in diesem Beispiel aus Beton, zur Aufnahme, Reinigung, Sedimentation und Versickerung von durch die Entwässerungsöffnungen des Abdeckungselements 16 nach unten tretendem, das Sedimentationsraumelement 17 passierendem Regenwasser. In diesem Beispiel umfasst das Rigolenelement 20 zwei nebeneinander angeordnete Rigolensteine 20a aus Beton, wobei in diesem Beispiel davon einer ein mittiger Rigolenstein ist und der andere von hälftigen Anteilen der seitlich benachbarten „gebildet“ wird. Die Rigolensteine 20a sind in diesem Beispiel rechteckig und weisen in Längsrichtung eine Seitenlänge von 0,5m auf.
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In diesem Beispiel umfasst das Filtersubstrat 18 ein Eisen (III)-Oxidhydrat, FeOOH, und Recycling-Beton-Material. In diesem Beispiel besteht das Filtersubstrat aus 60 Gew.-% FerroSorp (Handelsname) Eisenhydroxid und 40 Gew.-% Recycling-Beton-Material, zum Beispiel mit einer technischen Körnung (schmalseitig) von 0 bis 5 mm (beispielsweise 20 Gew.%) und 5 bis 8 mm (beispielsweise 20 Gew.-%). FerroSorp Eisenhydroxid dient als Adsorptionsmittel.
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Des Weiteren umfasst jedes Systemelement 12 in diesem Beispiel zwei unterhalb des Rigolenelemens 20 angeordnete Drainsteine 22, in diesem Beispiel aus Beton. Die Drainsteine 22 sind quadratisch und weisen eine Seitenlänge von 0,5m auf. Zwischen den Drainsteinen 22 und den Rigolensteinen 20a besteht zur Erhöhung der Stabilität ein Versatz in Längsrichtung und damit zwischen den Stoßfugen um 0,25m,
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Zwischen dem Rigolenelement 20 und den Drainsteinen 22 ist eine Trennschicht 24, in diesem Beispiel aus Geovlies (siehe insbesondere 2 und 3), angeordnet. Das Geovlies umgibt die Oberseite und die seitlichen Schmalseiten der Drainsteine 22. Die Drainsteine sind in diesem Beispiel quadratisch. Sie können aber auch andere Proportionen aufweisen.
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Wie sich aus der 2 ergibt, ist an den Längsenden der Rigolensteine 20a vorkromprimiertes, vorzugsweise imprägniertes, Dichtungsband 26 aus Schaumstoff, wie zum Beispiel Kompriband, angeordnet.
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Wie sich insbesondere aus der 3 ergibt, sind auf den oberen Rändern der Rigolenelemente 20 Auflager 28, vorzugsweise aus Gummi, darauf die Einlaufelemente 30 und darauf Revisionsrahmen 32 angeordnet, über denen sich die Abdeckungselemente 16 befinden. Es müssen aber nicht alle vorgenannten Komponenten vorhanden sein und die Reihenfolge kann auch abweichen.
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An den beiden Enden der Versickerungslinie 14 ist jeweils eine Anfangs- bzw. Endkappe 34 angeordnet.
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Wie sich insbesondere aus den 1 und 3 ergibt, ist das System 12 in diesem Beispiel zwischen zwei Pflastern (bzw. Pflasterflächen) 36, in diesem Beispiel aus Betonpflastersteinen 38, angeordnet.
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Die Systemelemente 12 und damit das System 10 sind bzw. ist auf einer Unterlage 40, in diesem Beispiel aus Splitt, angeordnet (siehe insbesondere 3). Die Unterlage 40 wird ebenfalls an den Rändern von einer Trennschicht, in diesem Beispiel der Trennschicht 24, bedeckt.
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Das System 12 kann beispielsweise durch ein Verfahren hergestellt werden, das unter Anderem die folgenden Schritte umfasst: nebeneinander Anordnen von Drainsteinen in einer Längsrichtung, Anordnen von Rigolenelementen auf den in einer Längsrichtung nebeneinander angeordneten Drainsteinen und Befüllen der Rigolenelemente mit Filtersubstrat.
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Das in der 6 gezeigte System 10 unterscheidet sich von dem in den 1 bis 5 gezeigten System im Wesentlichen darin, dass zwischen der Unterlage 40 und den Drainsteinen 22 Drainageblöcke 42 angeordnet sind. Dies kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn der darunter befindliche Untergrund 44 eine geringe oder geringere Wasseraufnahmefähigkeit aufweist. Die Drainageblöcke 42 dienen dann zur Bildung eines unterirdischen Stauraumelements zur Speicherung bzw. Zwischenspeicherung von gereinigtem Regenwasser. An den Längsseiten der Drainageblöcke 42 ist eine Trennschicht 24 z. B. aus Geovlies vorgesehen.
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Bei dem in der 7 gezeigten System 10 ist gegenüber dem in den 1 bis 5 gezeigten System in der Unterlage 40 ein Drainbetonrohr 46 ebenfalls als Stauraumelement vorgesehen.
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Schließlich ist bei dem System 10 von 8 anstelle des Drainbetonrohres bei dem System von 7 ein Schlitzrohr 48, zum Beispiel aus Kunststoff, ebenfalls als Stauraumelement vorgesehen.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in den beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- System
- 12
- Systemelemente
- 14
- Versickerungslinie
- 16
- Abdeckungselement
- 17
- Sedimentationsraumelemnt
- 18
- Filtersubstrat
- 20
- Rigolenelement
- 20a
- Rigolensteine
- 22
- Drainsteine
- 24
- Trennschicht
- 26
- Dichtungsband
- 28
- Auflager
- 32
- Revisionsrahmen
- 34
- Anfangs- bzw. Endkappe
- 36
- Pflaster
- 38
- Pflastersteine
- 40
- Unterlage
- 42
- Drainageblöcke
- 44
- Untergrund
- 46
- Drainbetonrohr
- 48
- Schlitzrohr
