DE19704165A1

DE19704165A1 - Mehrschichtige Bodenfläche mit integriertem Schutz für Boden und Wasser

Info

Publication number: DE19704165A1
Application number: DE1997104165
Authority: DE
Inventors: Paul Lingen
Original assignee: Paul Lingen
Current assignee: THEELEN, JOERG, DIPL.-KAUFM., 41334 NETTETAL, DE
Priority date: 1996-11-16
Filing date: 1997-02-05
Publication date: 1998-08-06

Description

Die Erfindung betrifft nach der Hauptpatent-Anmeldung Nr.: 1 47 361.1 eine mehrschichtige Bodenfläche für insbesondere Verkehrs-, Wege-, Gewerbe-, Industrie-, Gartenbau-, und Landwirtschaftsflächen, dessen Unterbau der Fläche mindestens eine Sperrschicht aufweist und ein Drainagesystem die angefallene Flüssigkeit aufnimmt und ableitet, wobei die freien Räume innerhalb des Bodenaufbaues, insbesondere der Schüttungen des Unterbaues, als Hohlräume zur Aufnahme, Zwischenlagerung und Ableitung von Flüssigkeiten zu nutzen sind und in Zusammenwirken mit der Sperrschicht dadurch ein Rückhalte- oder Sammelbecken gebildet wird.

Aus der vorgenannten Hauptpatent-Anmeldung ist ein System zum Boden- und Gewässerschutz bekannt, daß aus einer Sperrschicht mit darauf angeordnetem Unterbau und Bodenbelag besteht, in dem Wasser aufgenommen und kontrolliert einem Flüssigkeitsauf bereitungssystem zugeführt werden kann.

Unter den im Hauptpatent behandelten Ausführungsformen ist bereits das Aufnehmen, Zwischenlagern und Ableiten von angefallener Flüssigkeit (in der Regel leicht kontaminiertem Regenwasser) behandelt, wobei bereits in der Beschreibung der Fig. 5 von einer gedrosselten Ableitung des angefallenen Regenwassers die Rede ist.

Diesem erfinderischen Aspekt der gedrosselten Ableitung wird folgend intensiver als im Hauptpatent Rechnung getragen.

Der zusätzlichen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, daß die Flüssigkeitsableitung in der Regel nicht schwallartig erfolgen soll, sondern gedrosselt.

Dies dient dazu, daß z. B. während eines Regenschauers angefallene Regenwasser/Schadstoffgemisch über einen längeren Zeitraum in der Fläche absetzen und anschließend kontrolliert Abfließen oder Aufbereiten zu lassen.

Durch die Abflußdrosselung soll eine Streckung der Abflußzeiten und Verringerung des Abflußvolumens erreicht werden. Die üblicherweise in einem dem Regenereignis angepaßten Schwall anfallende und entsprechend zu kontrollierende und zu lenkende Wassermenge, kann nunmehr erfindungsgemäß in der Fläche aufgefangen und währenddessen und danach stark verzögert in entsprechend geminderter Abflußmenge abgeleitet werden.

Die Abflußmenge kann dabei über einen voreingestellten Durchflußmengenmesser, der ein entsprechendes Drosselventil oder ähnliches Organ automatisch betätigt genau vorgegeben werden.

Aber auch die manuelle Voreinstellung der zu drosselten Abflußmenge über einen z. B. verjüngten Abfluß-Durchmesser oder der spaltweiten Öffnung eines Ventiles ist selbstverständlich denkbar.

Die Bauart der Drossel ist dabei frei wählbar. Der Markt bietet eine Vielzahl von unterschiedlichen Systemen an, von denen die diversen Kombinationen von Drossel ist gleich Absperrventil der Sache am dienlichsten sein werden.

Wo das Drosselventil innerhalb des Systemes eingebunden wird ist weitestgehend zweitrangig, da es sowohl am Auslauf aus der Fläche oder zwischen den ggf. angelegten Reinigungsstufen oder am Ablauf nach der Reinigung seine Aufgabe erfüllen kann.

Zur Drosselung können aber auch die ggf. eingesetzten Wasseraufbereitungssysteme eingesetzt werden, da diese Systembedingt Widerstände innerhalb des Abflußstromes bilden, die ebenfalls einen drosselnden Einfluß ausüben.

Annähernd dem Abflußverzögerungsfaktor entsprechend können auch alle vor- oder nachgeschalteten Abflußbauteile bzw. Wasserauf bereitungskomponenten in kleiner dimensionierter Ausführung vorgesehen werden.

So kann z. B. ein Koaleszenzabscheider einer Tankstelle je nach bauseitiger Vorbedingung ggf. um den Faktor 20 bis 100 kleiner ausgelegt werden wie bei herkömmlichen Konzepten, bei denen das niedergehende Regenwasser direkt im Schwall abgeleitet und verarbeitet werden muß.

Dies hat unter anderem den für die Umwelt angenehmen Aspekt, daß auch sehr teure Wasseraufbereitungssysteme wie z. B. Emulsions spaltanlagen und ähnliches in nunmehr erheblich verringerter Dimensionierung auch für kleine Flächen erschwinglich werden.

Aber auch alle anderen Systeme können entsprechend kleiner ausgelegt werden. Dies führt z. B. dazu, daß im Vergleich zur heutigen Technik sehr kleine Direkteinleitersysteme wie Rieselstränge, Rigolen und Sickerschächte möglich sind, da das in der Fläche zwischengespeicherte Wasser über einen viel längeren Zeitraum verrieselt werden kann.

Vergleichbares gilt auch für die Dimensionisierung von Kanälen und Vorfluterreserven.

Rückhaltebecken können ganz entfallen.

Das vorrangige Ziel der Bemühungen sollte es immer sein die Flächen in soweit auszurüsten, daß die nachbehandelten Wässer eine Direkteinleiterqualität erlangen.

Um dies zu kontrollieren kann es bei kritischen Vorbedingungen (Regenwasser aus der Chemieindustrie) sinnvoll sein, am Abfluß des aufbereiteten Wassers ein stationäres Analysegerät oder eine Anschlußmöglichkeit für mobile Analysegeräte vorzusehen.

In nicht so kritischen Bereichen können entsprechend dem zu erwartenden Schadstoff ausgewählte preiswertere Sensoren sicherlich den gleichen Zweck erfüllen.

Alle, egal wie gearteten Analyse- und/oder Sensoreinheiten sollten wann immer möglich im Falle eines Umweltunfalles die Drosselventile automatisch verschließen können. Eine Handbetätigung des Drosselventils, nach alternativ möglichem optischem und/oder akustischem Signal, sollte immer nur die zweitbeste Lösung sein.

In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Sie zeigen

Fig. 1 einen perspektivischen Querschnitt durch eine gepflasterte Bodenfläche,

Fig. 2 einen perspektivischen Querschnitt durch eine gepflasterte Bodenfläche entsprechend Fig. 1 mit einem in der Fläche angeordneten Sumpf,

Fig. 3 einen perspektivischen Querschnitt durch eine gepflasterte Bodenfläche entsprechend Fig. 1 mit einer zusätzlichen Verrieselung,

Fig. 4 einen perspektivischen Querschnitt durch eine gepflasterte Bodenfläche entsprechend Fig. 1 mit einem Anschlußschacht außerhalb der Bodenfläche,

Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch eine Straße.

Die in Fig. 1 dargestellte Bodenfläche (10) stellt eine weitestgehend übliche, mit dem gewachsenen Erdreich (11) auf gleicher Höhe endende Pflasterfläche (12) dar, wie sie bereits seit vielen Jahren Anwendung finden. Dieser standardisierte Aufbau (12, 13, 14, 15) besteht zuoberst aus einer Schicht wasserdurchlässiger Pflastersteine (21) unter der sich eine Ausgleichsschicht (13) aus wasserdurchlässigem Pflastermix (14) und eine verdichtete, wasserdurchlässige Schotterschicht (15) befindet, die in ihrer Dicke der geforderten Belastbarkeit der Fläche (10) angepaßt ist.

Um diese Fläche (10) in ihrer Anwendung zu erweitern ist eine wasserdurchlässige Granulatschicht (16) mit eingelagerten Drainagerohren (17) unterhalb der Schotterschicht (15) angeordnet, unter der sich eine flüssigkeitsundurchlässige und druckfeste Sperrschicht (18) aus verschweißten PE-HD Bahnen anschließt, welche im Randbereich (19) bis zur obersten Kante (20) der Pflastersteine (21) hochgezogen ist um eine dichte Sperrschichtwanne (22) zu bilden.

Damit die abgesunkene Flüssigkeit möglichst restlos in die Drainagerohre (17) abfließen kann, ist noch eine zweite, untere Ausgleichsschicht (23) unterhalb der Sperrschicht (18) angeordnet, die zu den Drainagerohren (17) hin mit Gefälle ausgebildet wird und somit für die erforderliche Schräglage der PE-HD Bahnen (18) zu den Drainagerohren (17) hin sorgt.

Des weiteren ist aus der Fig. 1 zu ersehen, daß die im Granulat (16) eingebetteten, parallel zueinander angeordneten, auf der Sperrschicht (18) aufliegenden Drainagerohre (17) über T-Stücke (24) in einem um 90° zu den Drainagerohren (17) versetzten Sammelrohr (25) enden, das die Flüssigkeit wiederum über ein T-Stück (26) zum manuell zu betätigenden Absperr- und/oder Drosselventil (27) leitet, von wo aus die zurückgehaltene Flüssigkeit nach Bedarf z. B. zu einer zentralen Kläranlage abgeleitet werden kann.

Die in der Fig. 2 dargestellte Bodenfläche (10) bietet sich in ihrer Ausgestaltungsweise für den Einsatz in kritischen Bereichen der Industrie oder ähnlichem an. Der Aufbau der Fläche (10) ist dem Aufbau der Fläche (10) aus Fig. 1 sehr ähnlich. Der Unterschied besteht in der tiefergelegten Pflastersteinschicht (21) mit umlaufender Bordsteinkante (28), hinter der die Sperrschicht (18) aus säurefester Schweißbahn (18) bis zur oberen Kante (20) des Erdreiches (11) bzw. der Bordsteine (28) gezogen ist. Auf diese Weise ist bei einem zerberstenden Tank eine zusätzliche Sicherheitsschwelle (28) für die eventuell bis an den Rand der Fläche (10) schwappende Säure geschaffen. Um die Fläche (10) auch gegen unbeabsichtigtes öffnen zu sichern ist statt des Absperr- und/oder Drosselventiles ein Sumpf (29) vorgesehen, in dem die Sammelrohre (25) enden und aus dem die in der Fläche (10) zurückgehaltene Flüssigkeit abgesogen werden kann. Zur Leckagekontrolle der Sperrschicht (18) ist diese mit einem innerhalb der Fläche (10) angebrachten Leckagewarnsystem (30) ausgestattet.

Bei Fig. 3 handelt es sich um eine Bodenfläche (10) die der aus Fig. 1 entspricht, wobei unterhalb der unteren Ausgleichsschicht (23) ein Verrieselungssystem (31) angeordnet ist. Das Verrieselungssystem (31) verrieselt das von der Kläranlage kommende, von Kontaminationen gereinigte Regenwasser direkt unter der Fläche (10), auf der es zuvor als Regen niedergegangen ist. Die Verrieselung (31) arbeitet nach dem bekannten System der in jeweils eigenen Kiesbetten (33) angeordneten, parallelen Verrieselungsrohrstränge (32).

In Fig. 4 ist die Bodenfläche (10) entsprechend der Fläche (10) aus Fig. 3 dargestellt, jedoch in einer um 90° nach Rechts gedrehten Weise mit einem zusätzlichen Anschlußschacht (34). Aufgrund des zusätzlichen Anschlußschachtes (34) ist das Absperr- und/oder Drosselventil (27) vorteilhafter Weise in diesem angeordnet und mit einer zusätzlichen Anschlußkupplung (35) für eine Saug-, Ablauf- oder Bodenspülleitung versehen. Unterhalb des Absperr- und/oder Drosselventils (27) sind zwei Abflüsse (36) zu den Verrieselungssträngen (32) zu erkennen. Bei diesem Beispiel ist vorgesehen, die Bodenfläche (10) an ein mobiles Aufbereitungssystem (z. B. DORA von der Firma Zeppelin) anzuschließen, wobei das aufbereitete Wasser zur Verrieselung einfach in den Anschlußschacht (34) abgelassen und von dort aus ins Verrieselungssystem (31) eindringt. Ein z. B. in diesem Anschlußschacht (34) zusätzlich vorstellbarer Flüssigkeitsfilter oder Abscheider ist nicht dargestellt.

Fig. 5 stellt einen Straßenaufbau (37) dar, der zuoberst aus einer Feinasphaltschicht (38) und darunter aus einer Grobasphaltschicht (39) gebildet ist, unter dem die übliche Schotterschicht (15) zu erkennen ist. Recht und links der Straßendecke (40) sind aus Rinnensteinen (41) gebildete Regenwasserrinnen (42) vorgesehen die das anfallende Wasser zu beidseitig vorhandenen Abflüssen (43) ableiten. Das Wasser gelangt von dort aus über Verriesel-/Drainagerohre (44) in die wasserdurchlässige Schotterschicht (15), um dort bei ggf. starken Regenfällen einige Zeit Zwischenzulagern. Die Verriesel-/Drai nagerohre (44) sind an einer über ein Absperrventil (27) absperrbare Ablaufleitung (45) angeschlossen, welche das Wasser zu einem Reinigungsschacht (46) leitet, in dem ein auswechselbarer Schwebstoffilter (47) mit nachgeschaltetem Flüssigkeitsfilter (48) eingelagert ist. Um die Filterkapazität nicht zu übersteigen ist oberhalb der Ablaufleitung (45) eine Drosselplatte (49) angebracht, die das in der Fläche (10) zwischengelagerte Wasser weitestgehend gleichmäßig an den darunter angeordneten Filter (47, 48) abgibt. Das gereinigte Wasser wird danach über eine Verrieselungsleitung (32) an ein Kiesbett (33) abgegeben um von da aus ins Erdreich (11) zu versickern und den nur kurz unterbrochenen Weg zum Grundwasser als gereinigtes, unbedenkliches Regenwasser fortzusetzen.

Bezugszeichenliste

10

Bodenfläche

11

Erdreich

12

Pflasterfläche

13

obere Ausgleichsschicht

14

Pflastermix

15

Schotterschicht

16

Granulatschicht

17

Drainagerohr

18

Sperrschicht

19

Randbereich

20

obere Kante

21

Pflastersteine

22

Sperrschichtwanne

23

untere Ausgleichsschicht

24

T-Stück

25

Sammelrohr

26

T-Stück

27

Absperr- und/oder Drosselventil

28

Bordsteinkante

29

Sumpf

30

Leckagewarnsystem

31

Verrieselungssystem

32

Verrieselungsstrang

33

Kiesbett

34

Anschlußschacht

35

Anschlußkupplung

36

Abflüsse

37

Straßenfläche

38

Feinasphaltschicht

39

Grobasphaltschicht

40

Straßendecke

41

Rinnensteine

42

Regenwasserrinne

43

Abfluß

44

Verriesel-/Drainagerohr

45

Ablaufleitung

46

Reinigungsschacht

47

Schwebstoffilter

48

Flüssigkeitsfilter

49

Drosselplatte

50

Natürliche Oberfläche

Claims

1. Mehrschichtige Bodenfläche (10) für insbesondere Verkehrs-, Wege-, Gewerbe-, Industrie-, Gartenbau-, und Landwirtschaftsflächen, dessen Unterbau (13, 14, 15) der Fläche (10) mindestens eine Sperrschicht (18) aufweist und ein Drainagesystem (17) die angefallene Flüssigkeit aufnimmt und ableitet, wobei die freien Räume innerhalb des Bodenaufbaues, insbesondere der Schüttungen (13, 14, 15, 16) des Unterbaues (13, 14, 15, 16, 18, 23), als Hohlräume zur Aufnahme, Zwischenlagerung und Ableitung von Flüssigkeiten zu nutzen sind und in Zusammenwirken mit der Sperrschicht (18) dadurch ein Rückhalte- oder Sammelbecken bildet, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Absperr- und/oder Drosselventil (27) das Abflußvolumen der, von der Fläche aufgenommenen Flüssigkeit regelt.

2. Bodenfläche (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperr- und/oder Drosselventil (27) manuell einzustellen ist.

3. Bodenfläche (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperr- und/oder Drosselventil (27) automatisch einzustellen ist.

4. Bodenfläche (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale des Absperr- und/oder Drosselventil (27) von einem Durchflußmengen messer, Schadstoffsensor und/oder einem Analysegerät stammen.

5. Bodenfläche (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einbauort des Absperr- und/oder Drosselventil (27) zwischen oder innerhalb des Wasseraufbereitungssystems bzw. -systemen die sich zwischen dem Auslauf der Sperrschichtwanne und dem Abfluß in den Kanal, Vorfluter, Rigole, Rieselstrang, Sickerschacht, Auffangbecken oder ähnlichem befinden, beliebig ist.

6. Bodenfläche (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel auch als Querschnittsverjüngung ausgebildet sein kann.

7. Bodenfläche (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Abfluß integrierten Wasseraufbereitungssysteme, oder einzelne deren Bauteile wie Filter und ähnliches, als Ablaufdrossel dienen.