EP0938615B1

EP0938615B1 - Bodenflächenintegriertes wasserspeicher-, -führungs- und -behandlungssystem mit integrierbarem boden- und gewässerschutz

Info

Publication number: EP0938615B1
Application number: EP97954884A
Authority: EP
Inventors: Paul Lingen
Original assignee: Theelen Jorg
Priority date: 1996-11-16
Filing date: 1997-11-08
Publication date: 2005-02-09
Anticipated expiration: 2017-11-08
Also published as: WO1998022669A1; AU5307398A; DK0938615T3; JP2001503829A; ES2238084T3; EP0938615A1; DE59712199D1; PT938615E; ATE288974T1

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Gattung bzw. auf eine Bodenfläche der im Anspruch 6 angegebenen Gattung.

Es gibt eine Fülle von Vorgehensweisen bzw. technischen Lösungen, plötzlich anfallendes Regenwasser so aufzufangen, das es nachfolgend beispielsweise einer landwirtschaftlichen Nutzung zugeführt werden kann, etwa durch Nutzung von porösen Schotterschichten. So zeigt die US-4 878 780 einen Bodenaufbau aus Schotter od. dgl., um einen künstlichen Wasserspiegel über die dortige Einrichtung permanent auf gleichem Niveau zu halten, und einen Wasserüberlauf. Einen unterirdischen, großflächen Regenwasserregulator zeigt auch das DE-296 11 700-U1, wobei eine der Pflanzenaufzucht dienende Lösung aus der DE-40 33 117-A1 hervorgeht.

Andere Lösungen, die insbesondere das Eindringen von Schadstoffen, wie Chemikalien oder an Tankstellen überlaufende Treibstoffe, in das umgebende Erdreich verhindern sollen, zeigen GB-2 294 077-A, EP-704 573-A, DE-93 16 175-U oder DE-93 06 131-U, um nur einige Literaturstellen aus der Fülle ähnlicher Lösungen zu nennen.

Es hat sich gezeigt, daß bei Anfallen plötzlicher größerer Regenmengen vielfach die bestehenden Abwassersysteme überfordert sind oder aber, daß Neubauten so groß dimensioniert werden, daß sie dem größtmöglich denkbaren Wasserzufluß gewachsen sind, was dazu führt, daß diese Systeme sehr preisaufwendig sind.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, anfallendes Regenwasser gezielt zwischenzulagern, um es dem herkömmlichen Abwasserleitungssystem gedrosselt wieder zuführen zu können.

Mit einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß anfallendes Regenwasser über ein Drainagerohrsystem der Schotterschicht zugeführt und gezielt über ein Drainagerohrsystem aus der Schotterschicht gedrosselt einem Abwasserkanalsystem zugeleitet wird. Damit kann man während eines Regenschauers anfallendes Regenwasser über einen längeren Zeitraum von der Fläche absetzen und anschließend kontrolliert abfließen lassen.

Durch die Abflußdrosselung soll eine Streckung der Abflußzeiten und Verringerung des Abflußvolumens erreicht werden. Die üblicherweise in einem dem Regenwasser angepaßten Schwall anfallende und entsprechend zu kontrollierende und zu lenkende Wassermenge kann nunmehr erfindungsgemäß an der Fläche aufgefangen und während des Regenereignisses und danach stark verzögert in entsprechend geminderter Abflußmenge abgeleitet werden. Die Abflußmenge kann dabei über einen vorher eingestellten Durchflußmesser, der ein entsprechendes Drosselventil oder ähnliches Organ automatisch betätigt, genau vorgegeben werden. Aber auch eine manuelle Voreinstellung der zu drosselnden Abflußmenge über einen z.B. verengten Abflußdurchmesser oder einer spaltweiten Öffnung eines Ventils ist denkbar. Ebenso kann der entsprechend ausgelegte Durchmesser des Abflußrohres aus dem Speicher heraus bzw. die Versickerungsleistung einer nachfolgenden Mulde als Drosselorgan fungieren.

Annähernd dem Abflußverzögerungsfaktor entsprechend, können auch alle vor- oder nachgeschalteten Abflußbauteile bzw. Wasseraufbereitungskomponenten kleiner dimenensionierter Ausführung vorgesehen werden, aber auch alle anderen Systeme können entsprechend kleiner ausgelegt werden. Dies führt z.B. dazu, daß im Vergleich zur heutigen Technik sehr kleine Direkteinleitungssysteme, wie Sickermulden, Rieselstränge, Rigolen und Sickerschächte, möglich sind, da das in der Fläche Zwischengespeicherte über einen längeren Zeitraum verrieselt werden kann. Vergleichbares gilt auch für die Dimensionierung von Kanälen und Vorfluterreserven. Rückhaltebecken, Zisternen oder Staustrecken werden nicht mehr benötigt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. So kann vorgesehen sein, daß zur Zuführung des anfallenden Regenwassers ein innerhalb der Schotterschicht in Schwerkraftrichtung oben liegendes Drainagerohrsystem und zur Abführung ein im Bereich der Sperrschicht angeordnetes Drainagerohrsystem eingesetzt wird. Je nach Art der Flüssigkeitszufuhr und der Nutzung der entsprechenden Bodenfläche kann auch alternativ dazu vorgesehen sein, daß zur Zuführung und Abführung von anfallendem Regenwasser dasselbe Drainagerohrsystem eingesetzt wird.

Die Erfindung sieht auch vor, daß das anfallende Regenwasser, wie an sich bekannt, in der Schotterschicht einer mechanischen und/oder biologischen und/oder chemischen Reinigung unterzogen wird.

Die Dichtheit der wasserundurchlässigen Sperrschicht kann erfindungsgemäß über eine Überwachungseinrichtung überprüft werden.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung auch eine Bodenfläche als Aufnhame und Zwischenspeicherung von anfallendem Regenwasser vor mit einer wasserundurchlässigen Sperrschicht sowie einer darauf angeordneten wasseraufnehmenden Schotterschicht als Speicherreservoir sowie einer die Schotterschicht überdeckenden, Belastungen standhaltenden Nutzschicht als Verkehrs-, Wege-, Gewerbe-, Industrie-, Gartenbau- und Landwirtschaftsfläche, die sich auszeichnet durch ein Drainagerohrsystem zur Zuführung des Regenwassers in die Schotterschicht und ein Drainagerohrsystem zur gezielten Abgabe des Wassers an ein Drosselorgan eines Kanalsystems.

Dabei besteht der Flächenaufbau aus einer im Erdreich unterhalb der Nutz-, Schotter- bzw. Tragschicht angeordneten Sperrschicht, die das Versickern des auf der Fläche niedergegangenen bzw. eingeleiteten Regenwassers, Regenwasser-/ Schadstoffgemisches oder sonstige Flüssigkeit verhindert und das Wasser oberhalb der Sperrschicht in den Hohl- bzw. Zwischenräumen der Schüttungen der Schotter- bzw. Tragschichten anstaut, zwischenspeichert und gezielt in der geforderten oder benötigten Menge zur vorgesehenen Bestimmung ableitet.

Als eigentlicher Flüssigkeitsspeicher dienen somit die Zwischenräume der aus Schotter bestehenden Tragschichten des Oberbaues von Straßen und Wegen sowie der Verkehrsflächen in Gewerbe und Industrie, aber auch der Mutterboden oder andere Nutzböden im Bereich der Landwirtschaft und des Gartenbaues bieten sich als Wasserspeicher an.

Um dies zu ermöglichen, ist als Basis eines möglichst sicheren und bodensparenden Schutzsystems eine Fläche mit mindestens einer Sperrschicht vorgesehen, die als Auffangwanne, -becken oder -schicht ausgebildet ist und, entsprechend der Flächennutzung, auf sich einen beliebigen Bodenbelag zuzüglich des üblicherweise mehrschichtigen Oberbaues für z.B. Pflastersteine, Beton oder Betonplatten, Asphaltbeläge sowie verdichteter Schotter oder ähnliches aufweist und von der baulichen Bestimmung her die Aufgabe eines Rückhalte- bzw. Sammelbeckens erfüllt.

Auf diese Weise werden Flächen geschaffen, die sehr große Flüssigkeitsmengen in hauptsächlich ihrem Oberbau aufnehmen können, um auf die sonst üblichen naturfächenintensiven Stauseen, Rückhaltebecken, Zisternen oder Staustrecken verzichten zu können.

Weitere Ausgestaltungen einer derartigen erfindungsgemäßen Bodenfläche ergeben sich aus den weiteren, die Bodenfläche betreffenden Ansprüchen, wobei hier die gleichen Vorteile gelten, wie sie oben schon in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Verfahrensweise aufgezeigt wurden.

Mit einem Drainagerohrsystem lassen sich auch die schwallartig anfallenden Wassermengen in einfacher Weise in die Schotterschicht einleiten und bei Bedarf auch wieder ausleiten, wobei das Drainagerohrsystem in unterschiedlichen Ebenen innerhalb der Schotterschicht angeordnet sein kann, um Zufluß und Abfluß zu verwirklichen. Es kann aber auch in der identischen Ebene sein bzw. das identische Drainagerohrsystem kann zu beiden Zwecken benutzt werden.

Eine Sperrschicht wird bei vielen Anwendungsfällen vorzugsweise aus elastischen Schweißbahnen (z.B. PE HD) erstellt, die in vielen Ausführungsformen, wie z.B. genoppt oder anders strukturiert sowie faserverstärkt, im Markt erhältlich ist. Aber auch viele andere der jeweiligen Aufgabenstellung entsprechend auszuwählende Materialien, wie u.a. Folie, auch genoppt oder anders strukturiert oder faserverstärkt, Beton (gegossen oder gespritzt), Bitumen (in Bahnen, flüssig aufgetragen oder gespritzt) oder Kunststoffe (flüssig aufgetragen oder gespritzt), Bleche oder mineralische Abdichtschichten aus verdichtetem Schüttgut oder Bentonit sind denkbar. Dabei sind die Sperrschichten nicht zwingend als Wanne zu gestalten, sondern können auch als weitestgehend horizontale Schicht eingesetzt werden, wenn sichergestellt ist, daß nur kleine Schadstoffmengen anfallen, die bei ihrer maximalen Verteilung im Oberbau nicht den Außenbereich der Fläche erreichen bzw. die anfallenden Wasser-/ Schadstoffgemische vor Erreichen der Außenbereiche in eine Aufbereitungsanlage abgeleitet (drainiert) werden können.

Um die Sperrschicht insbesondere in sensiblen Bereichen überwachen zu können, ist diese mit Leckagewarneinrichtungen ausstattbar, die eine Beschädigung der Schicht visuell oder akustisch anzeigt. Für diesen Zweck erscheinen in engem Abstand auf einer ggf. selbstklebenden Trägerfolie oder ähnlichem aufgebrachte durchgeschleifte Strom- oder pneumatische oder hydraulische Rörchendruckleitungen sinnvoll, die an ihren beiden Enden in einem Kontrollkasten an ein entsprechendes Warngerät angeschlossen werden. Zerreißt einer der dünnen Stromleitungen bzw. wird eine der Rörchenleitungen undicht, würde der von dieser Schleife betroffene Kontrollbereich als beschädigt angezeigt werden. Auf diese Weise ist eine Lokalisierung des Leckagebereiches direkt gegeben.

Liegt die Kontrolleitung oberhalb der Sperrschicht, ist eine Warnung bereits vor dem Undichtwerden der Sperrschicht möglich. Liegt die Kontrolleitung unterhalb der Sperrschicht, wird diese ggf. erst ein wirkliches Leck anzeigen und nicht bereits den Beginn eines sich anbahnenden Leckes melden. Sollte eine Leckwarnung erfolgen, ist ein oberhalb der Sperrschicht angeordnetes Warnsystem auch auf Fehlermeldungen hin einfacher zu kontrollieren als ein unterhalb liegendes System, da die Sperrschicht nicht durchdrungen werden muß. Da sowohl Sperrschicht wie auch das Warnsystem als meistens erste Schichten im Untergrund angeordnet werden, sind diese langfristig sicher gegen witterungsbedingte und mechanische Beschädigungen geschützt.

Um eine grundsätzliche Aussage über die Dichtheit eines Behältnisses zu treffen, reicht es in der Regel aus zu kontrollieren, ob im ruhenden Zustand das eingelagerte Volumen unverändert erhalten bleibt. Vermindert sich das eingelagerte Volumen, kann dies bei Flüssigkeiten an Verdunstung, undichten Ventilen oder einem Leck in der Behälterwandung (Sperrschicht) liegen. Die Verdunstungerate ist in der Regel vernachlässigbar, so daß als primäre Leckagequellen die Absperrorgane oder die Behälterwandung verbleiben.

Diesem Grundsatz folgend ist es somit über eine Füllstandskontrolle möglich, neben der Menge des eingelagerten Volumens auch eine Aussage zur Dichtheit des Behältnisses zu treffen.

Die erfindungsgemäße Leckageüberwachung beruht daher auf einer Füllstandsangezeige bzw. -kontrolle, die je nach Einstufung der Gefahrenklasse des eingelagerten Mediums mehr oder weniger schnell auf ein unbeabsichtigtes Absinken des Füllstandsnieveaus reagieren sollte.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, wenigstens eine doppellagige Sperrschicht vorzusehen.

Aufgrund der Doppelschaligkeit kann zudem auf eine spezielle Geographie der Sperrschicht verzichtet werden, was gerade im Randbereich eine einfachere Verarbeitung ermöglicht.

Um die doppelte Sperrschicht auf Dichtheit zu überprüfen, stehen mehrere Möglichkeiten zur Verfügung. Zum einen kann zwischen den zwei Schichten durch Abstandhalter ein freier Luftraum geschaffen werden, über den im Falle eines Leckes die eindringende Flüssigkeit zu einem entsprechend reagierenden Sensor oder anders gearteter Kontrollmöglichkeit geleitet werden kann. Auch durch sporadisches Absaugen der Zwischenluft ist eine Aussage zum Vorhandensein eines Lekkes möglich. Als weitere Mögichkeit könnte dieser Zwischenraum zwischen den Sperrschichten mit einer Kontrollfüssigkeit befüllt sein, die im Falle eines Leckes an die Umgebung abgeleitet wird. Das dabei absinkende Flüssigkeitsniveau ist feststellbar und kann zur Auslösung einer entsprechenden Meldung oder Signals genutzt werden.

Beide vorgenannten doppelschaligen Überwachungsysteme sind ebenfalls in Teilflächen unterteilbar und somit auch für die Feststellung einer Leckagelagelinie einsetzbar.

Vorteilhaft ist es, wenn, wie dies die Erfindung ebenfalls vorsieht, ein Verrieselungssystem unterhalb der Sperrschicht zur Versickerung des das Zwischenvolumen gezielt verlassenden Regenwassers vorgesehen ist, wobei in der Verrieselungsschüttung die Drainagezuleitungsrohre für das Regenwasser vorgesehen sind.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß Schotterschichten unterschiedlicher Korngröße zur Zwischenlagerung des anfallenden Regenwassers vorgesehen sind, wobei die einzelnen Schotterschichten mittels wasserdurchlässiger Rieselschutzfolien voneinander getrennt sind.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in den Figuren mehrere Ausführungsbeispiele. So zeigt

Fig. 1: einen schematischen, perspektivischen Querschnitt durch eine gepflasterte Bodenfläche (Bester Weg zur Ausführung des Verkehrsflächenaufbaus mit z.B. wasserdurchlässigem Pflaster),
Fig. 2: einen schematischen, perspektivischen Querschnitt durch eine gepflasterte Bodenfläche entsprechend Fig. 1 mit einem in der Fläche angeordneten Sumpf,
Fig. 3: einen schematischen, perspektivischen Querschnitt durch eine gepflasterte Bodenfläche entsprechend Fig. 1 mit einer zusätzlichen Verrieselung,
Fig. 4: einen schematischen, perspektivischen Querschnitt durch eine gepflasterte Bodenläche entsprechend Fig. 1 mit einem Anschlußschacht außerhalb der Bodenfläche,
Fig. 5: einen Vertikalschnitt durch eine Straße,
Fig. 6: einen perspektivischen Querschnitt durch eine rinnenförmige Bodenfläche für die Landwirtschaft (Bester Weg zur Ausführung des landwirtschaftlichen Flächenaufbaus),
Fig. 7: eine Ansicht in Pfeilrichtung A aus Fig. 6 ohne den Wasserverteiler,
Fig. 8: einen Querschnitt durch eine feldartige Bodenfläche mit zusätzlichen Bewässerungsrohren oberhalb des Wurzelwerkes,
Fig. 9: einen perspektivischen Querschnitt durch eine asphaltierte Bodenfläche,
Fig. 10: einen Ausschnitt als Vergrößerung des linken Bereiches A der asphaltierten Bodenfläche entsprechend Fig. 9,
Fig. 11: einen Ausschnitt als Vergrößerung des rechten Bereiches B der asphaltierten Bodenfläche entsprechend Fig. 9,
Fig. 12: einen perspektivischen Querschnitt durch eine betonierte Bodenfläche,
Fig. 13: einen Ausschnitt als Vergrößerung des linken Bereiches A der betonierten Bodenfläche entsprechend Fig. 12,
Fig. 14: einen Ausschnitt als Vergrößerung des rechten Bereiches B der betonierten Bodenfläche entsprechend Fig. 12,
Fig. 15: eine Aufsicht der Sperrschichtgeographie der asphaltierten Bodenfläche entsprechend Fig. 9,
Fig. 16: eine Aufsicht der Sperrschichtgeographie der betonierten Bodenfläche entsprechend Fig. 12,
Fig. 17: ein laserunterstütztes, dezentrales Füllstandmeßsystem.

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 findet. 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, wasserspeicherfähige Schotterschicht 5 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.

Desweiteren ist aus 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 Absperrventil 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 im kritischen Bereich 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 PE-HD-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 Absperrventiles 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 auf der Sperrschicht 18 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 Absperrventil 27 vorteilhafterweise in diesem angeordnet und mit einer zusätzlichen Anschlußkupplung 35 für eine Saug-, Ablauf- oder Bodenspülleitung versehen. Unterhalb des Absperrventiles 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. Rechts 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 bzw. wasserspeichernde Schotterschicht 15, um dort bei ggf. starken Regenfällen einige Zeit zwischenzulagern. Die Verriesel-/Drainagerohre 44 sind an einer über ein Absperrventil 27 absperrbare Ablaufleitung 45 angeschlossen, welche das Wasser zu einem Reinigungsschacht 46 leitet, in dem ein auswechselbarer Schwebstoff-Filter 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.

Die in Fig. 6 dargestellte Bodenfläche 77 stellt einen Ausschnitt aus einer parallel angeordneten, mehrreihigen Plantagenanordnung für Orangenbäume 69 dar. Alle Bäume 69 sind in festgelegten Abständen in der rinnenförmigen Bodenfäche 77 eingepflanzt. Zum Anlegen der Bodenfläche 77 wurde im felsigen Untergrund 51 ein Graben 72 ausgebrochen, der mit örtlich vorhandenem Sand 52 in die erforderliche Form 76 der Bodenfläche 77 gebracht wurde. In diese so entstandene Rinne wurde die Sperrschicht 57 aus Bentonitmatten verlegt. Daraufhin wurde im unteren Bereich der Sperrschicht 57 ein Bewässerungs- und Drainagerohr 65 verlegt, das zur besseren späteren Wasserverteilung zum Mutterboden 58 hin in eine Aufschüttung örtlich gebrochenen Gesteinssplitts 74 eingebettet wurde. Um die Durchwurzelung des Gesteinssplitts 74 zu begrenzen, wurde ein entsprechend behandeltes, wasserdurchlässiges Geotextil 59 zwischen dem Gesteinssplitt 74 und dem anschließend aufgeschütteten Mutterboden 58 eingelegt. Nach dem Einpflanzen der Orangenbäume 69 in den Mutterboden 58 wurde die gesamte als Rinne ausgeführte Bodenfläche 77 mit einer Klimafaserbahn 71 abgedeckt. Zur Fixierung der Bahn 71 und zum Schutz vor Beschädigungen direkter Sonneneinstrahlung und Hitzeentwicklung, wurde die Klimafaserbahn 71 mit Steinen 55 und Sand 52 bedeckt. Zur Wasser- bzw. Flüssigkeitsversorgung liegen die Bodenflächen 77 zwischen zwei Hauptleitungen 62, 67, von denen je Stirnseite eine von Verteiler 66 zu Verteiler durchgehende Bewässerungs-Drainageleitung 65 in die Bodenfläche 77 eingeführt ist.

An der gegenüberliegenden Seite der Verteiler 66 gehen wiederum Bewässerungs-Drainageleitungen 65 ab, die ebenfalls Bodenflächen 77 mit Flüssigkeit versorgen. Auf diese Weise sind große zusammenhängende Agrarflächen realisierbar. Da die Plantage im Flachland liegt, wurden alle Bodenflächen 77 und Verteiler 66 auf ein gleiches Höhenniveau ausgerichtet. Dadurch kann in den Bodenflächen 77 und den Verteilern 66 permanent ein Flüssigkeitsniveau zur optimalen Bewässerung vorgehalten werden, dessen Füllstand in der Bodenfläche 77 nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren an der auf dem Wasserspiegel im Verteiler 66 aufschwimmenden Verdunstungssperre 63 aus Holz überwacht werden kann.

Fig. 7 stellt eine Ansicht in Pfeilrichtung A der Bodenfläche 77 gemäß Fig. 6 dar. Deutlich ist zu erkennen, wie in trockenen, lebensfeindlichen Bedingungen aus Fels 51 und Sand 52 eine landwirtschaftliche Nutzung realisiert wird.

Die ins Gestein 51 gebrochene Grube 72 ist entsprechend der Sperrschicht form 57 mit Sand 76 verfüllt. Innerhalb der Sperrschichtwanne 57 ist zuunterst das Bewässerungs-Drainagerohr 65 angeordnet. Darauf befindet sich eine flüssigkeitsführende Schicht 60 aus Gesteinssplitt 74, die von einer Durchwurzelungssperre 59 abgedeckt ist. Oberhalb dessen bis nahe an die Oberfläche ist die Wachstumsschicht 58 aus Mutterboden angelegt, in der ein Orangenbaum 69 gepflanzt ist. Zum Feuchtigkeitserhalt in der oberen Mutterbodenschicht 58 ist diese ebenfalls mit einem Gewebe 71 aus Klimafaser (z.B. Symatex, Gore Tex oder ähnlichem) abgedeckt und mit einer Schutzschicht 70 aus Steinen 55 und Sand 52 fixiert.

Fig. 8 zeigt den Zusammenschluß mehrerer Pflanzenreihen in einer Bodenfläche 77, wobei die Bodenaufbauten denen aus Fig. 6 und 7 ähneln. Zusätzlich wurde unterhalb des Rieselschutzes 79 aus Geotextil jede Pflanzenreihe mit einer zusätzlichen Bewässerungsleitung 78 ausgestattet, um die Pflanzen 69 auch von oben mit Wasser, Dünger und Pestiziden versorgen zu können. Desweiteren ist der Bewässerungsstutzen 53 zu erkennen, der durch das Geotextil 79 hindurch bis ins Wurzelwerk 75 der Pflanzen reicht und eine individuelle Pflanzenversorgung ermöglicht.

Die in Fig. 9 dargestellte industrielle Lagerfläche mit einem Flächenbelag 102 aus Asphalt leitet das niedergegangene Regenwasser mit den vom Flächenbelag 102 aufgenommenen Schadstoffen über eine Senke 103 und Ablaufrohr 139 zu einem außerhalb der Fläche liegenden Schlamm- und Schwebstoffabscheider. Von dort wird das vorgereinigte Wasser-/ Schadstoffgemisch über eine in die Fläche zurückführende Wassereinlaufleitung 104 an ein Verteilerrohr 105 abgeleitet, von wo aus die Flüssigkeit an mehrere daran angeschlossene Versickerungsrohre 106 gleichmäßig verteilt wird. Beim Durchströmen des Oberbaues 100 werden aus der Flüssigkeit weitere Schadstoffe ausgefiltert und den im Oberbau 100 sowie der Drainageschicht 99 angesiedelten Bakterien die Schadstoffe als Nahrung zugeführt, so daß innerhalb der Fläche eine erhebliche Schadstoffminderung erreicht wird.

Das aufbereitete Wasser wird über die Drainageleitungen 98 an die Doppel-T-Stücke 93 geleitet und von dort über das Sammelrohr 87, 138 aus der Fläche abgeleitet. Um das Wasser-/Schadstoffgemisch zurückzuhalten, ist auf der Ausgleichsschicht eine Sperrschicht 85 aus PE-HD-Kunststoffdichtungsbahnen angeordnet, auf der das Drainagesystem 98, 93 innerhalb einer Glasascheschüttung 99 untergebracht ist. Die zum Drainage- und Ableitungssystem gehörenden Doppel-T-Stücke 93 mit aufgesetztem Revisionsschacht 95 ermöglichen einen direkten Zugriff zum Flüssigkeitsniveau, mit der daraus resultierenden Möglichkeit der Leckagekontrolle von jeweils einer, vom Drainagerohr 98 zu entleerenden und dadurch abgegrenzten Sperrschichtteilfläche.

Der am unteren Rand des Revisionsschachtes 95 angebrachte Betonkragen 94 ist in der Lage, eine auf dem Revisionsschachtdeckel 126 wirkende Last von 60 Mg an den Oberbau 100 abzuleiten. Die untere Sperrschicht 85 ist mit einer Sperrschichtkammlinie 97 bis zur Unterkante der Drainageleitungen 98 versehen. Das gesamte Drainagesystem 93, 98, 99 fällt wiederum gleichmäßig in Richtung des Flächenabflusses 138 ab. Als umlaufende Einfassung der Sperrschicht 85 sind Randsteine 83 bzw. Bordsteine 83 dargestellt, an denen der obere Rand der Sperrschicht 85 unter Zuhilfenahme eines Flansches 141 angeschlossen ist.

Entsprechend der baurechtlichen Vorschriften ist die Randeinfassung 83, 141 auf einem Streifenfundament 82 gegründet, das im Anschluß von der flächenabgewandten Seite mit Erdreich 84 verfüllt wurde. Von der oberen Sperrschichtabkantung bis hinunter zur Drainageschicht 99 ist die Sperrschicht zur Leckagekontrolle doppelwandig 85; 86 ausgeführt, um zum einen im Teilbereich A über ein am tiefsten Punkt der Doppelsperrschicht 85, 86 angeschlossenem Rohr 88 zur Ableitung von Leckageflüssigkeit oder im Teilbereich B über das Absinken eines angeschlossenen Flüssigkeitsniveaus eine Leckage feststellen zu können.

In Fig. 10 wird insbesondere auf den in Fig. 9 dargestellten Teilbereich A genauer eingegangen. Darin ist zu erkennen, daß die im leckageüberwachten Randbereich (von der unteren, weitestgehend horizontal verlaufende Sperrschicht 85 bis zum Anschlußflansch 111) auf der Ausgleichsschicht 81 verlegte Sperrschicht 85 aus der ganzflächig in der Wanne verlegten Sperrschicht 85 selbst mit darauf aufliegender Noppenbahn 86 und einer Schutzvliesauflage 107 besteht.

Die Noppenbahn 86, aus dem selben Material wie die ganzflächig verlegte Sperrschicht 85, ist in einzeln auf Leckagen zu überprüfende Teilflächen unterteilt. Das abdeckende Schutzvlies 107 schützt die Noppenbahn 86 vor Beschädigungen durch das grobkörnige Oberbaumaterial 100. Oberhalb des Oberbaus 100 ist eine bituminöse Tragschicht 101 mit abschließendem, asphaltierten Flächenbelag 102 dargestellt, der bis an den Anschlußflansch 111 der Sperrschicht 85 reicht.

Am unteren Ende der Noppenbahn 86 ist das Sammelrohr 88 zu erkennen, das evtl. in den Zwischenraum von Sperrschicht 85 und Noppenbahn 86 eindringende Leckageflüssigkeit in ein zentrales Sammelbehältnis leitet, von dem beim Einlaufen von Flüssigkeit ein Signal abgegeben wird. Unterhalb des Doppel-T-Stückes 93 ist das Sperrschichttal 127 zu erkennen. Von da aus nach rechts der Sperrschicht 85 folgend steigt diese bald darauf nach einer Aufkantung senkrecht auf und wird nur wenige Zentimeter oberhalb des Sperrschichtkammniveaus 97 nochmals abgekantet und wieder nach unten zurückgeführt, um dann auf dem Niveau der Drainagerohranschlußunterkante 112 wieder in die horizontale Verlegung zurückzukehren.

Diese Aufkantung 92 dient der Trennung von zwei Leckageprüfbereichen. Zum einen dem Teilbereich, in dem sich die Doppel-T-Stücke 93 mit den den Teilbereich drainierenden Verbindungsrohren 87 befinden, und den Teilbereichen, die durch die angeschlossenen Drainagerohre 98 entwässert werden. Bei einer Lecksuche ist sicherzustellen, daß das Flüssigkeitsniveau sich immer knapp unterhalb der abtrennenden Aufkantungen 92 befindet bzw. die Prüfniveauobergrenze 97 (entspricht den Sperrschichtkämmen 130) nicht überschritten wird, um eine genaue, teilbereichbezogene Leckageprüfung und -ortung durchführen zu können.

Fig. 11 stellt den rechten Teilbereich B der Fig. 9 dar und unterscheidet sich im Aufbau des Randbereiches nur in der Art, daß zur Leckageüberwachung der Zwischenraum zwischen Sperrschicht 85 und Noppenbahn 86 mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, deren Ausgleichsbehälter über eine kommunizierende Röhre 90 mit dem Zwischenraum verbunden ist. Im Falle eines Leckes würde ein Teil der Kontrollflüssigkeit aus dem Zwischenraum auslaufen und durch das Nachlaufen der Flüssigkeit aus dem Ausgleichbehälter würde ein darin angeordneter Schalter mit Meldeeinheit ein entsprechendes Signal absetzen.

Fig. 12 stellt eine mit Fig. 9 vergleichbare Industriefläche mit einer Fahrbahn aus Beton 102 dar. Um auf die Noppenbahn 86 und deren aufwendige Verarbeitung verzichten zu können, wurde in diesem Beispiel die trennende Sperrschichtaufkantung 92 bis unter die Betonschicht 102 geführt.

In Fig. 13 ist der Teilbereich A der Fig. 12 im Detail dargestellt, wobei zu erkennen ist, daß nur im Bereich des grobkörnigen Oberbaumaterials 100 ein Schutzvlies 107 erforderlich ist. Soll im Randbereich eine Leckageortung stattfinden, ist die gesamte Randteilfläche bis unter den Beton 102 mit Wasser zu befüllen, um beim nachfolgenden leckagebedingten Senkungsvorgang des Flüssigkeitsspiegels die Leckagelinie genau ermitteln zu können. Von daher sollten die Randteilflächen möglichst klein gehalten werden.

Um auch im Randbereich mit wenig Wasser prüfen zu können, wurde in Fig. 14 (Teilbereich B aus Fig. 12) die Sperrschichtaufkantung 85, 107, 108 geneigt eingebaut. Dadurch entsteht ein Zwischenraum zwischen Aufkantung 85, 107, 108 und der Randsperrschicht 85, 107, der mit dem aus einer Sperrschicht 85 und einer Noppenbahn 86 gebildeten Zwischenraum vergleichbar ist und zudem erheblich weniger Wasser zur Leckageprüfung oder -ortung benötigt als gemäß Teilbereich A der Fig. 13 erforderlich. Auch diese Teilfläche ist mit einem separaten Drainagerohr versehen, so daß auch diese Teilfläche separat prüfbar ist.

In Fig. 15 ist die Sperrschichtgeographie 127-136 der Fig. 9, 10, 11 dargestellt, die im Randbereich am Sammeldrainagerohr 87 beginnend von der tiefsten Stelle 0' über Höhe 1' bis 2' ansteigt. Seitlich und etwas höher liegend ist das parallele Sperrschichttal 0, 1, 2 128 angeordnet. Von diesem Tal aus steigen die drei dargestellten, angeschlossenen Drainageleitungen 98 von 0 bis 1, 1 bis 2 und 2 bis 3 an. Die Sperrschichttäler 128, 129, 140 folgen diesem Verlauf. Die Sperrschichten 85 zwischen den Drainagerohren treffen sich alle auf dem Niveau 4 130, das als Sperrschichtkamm 130 oder Prüfniveauobergrenze 97 definiert ist. Von den einzelnen Höhen 0' bis 4 aus wird im Randbereich die Sperrschicht 85 bis zum oberen Rand 5 des Flächenbelages 102 hochgezogen.

Fig. 16 gibt die Sperrschichtgeographie 127-136 der Fläche aus Fig. 12, 13, 14 wieder. Im horizontalen, mittleren Teilbereich ist die Ausführung identisch mit der der Fig. 9, 10, 11. Nur der Randbereich ist in Teilen anders aufgebaut, da das Sperrschichttal 135 (ansteigend von 6 bis 7) aufgrund des zusätzlich erforderlich Drainagerohres dies erfordert. Das dort zusätzlich verlaufende Drainagerohr hat einen Revisionsschacht 110 und als Kupplung ein Doppelwinkelstück 141, um den Anschluß an ein weiterführendes, ableitendes Drainagerohr 98 zu ermöglichen.

Die Leckageprüfung und -ortung erfolgt z.B. über das in Fig. 17 dargestellte Lasermeßsystem 115-125. Zur Überprüfung einzelner Teilflächen wird das Meßrohr 120 durch den Revisionsschacht 95, 96, 110 bis in den Drainagerohranschluß 112 eingeführt und dort durch Aufpumpen des Dichtschlauches 116 darin verankert. Entweder von selbst oder durch kurzes Ansaugen wird das in der zu prüfenden Teilfläche befindliche Wasser ins Meßrohr 120 befördert. Dort stellt sich aufgrund der kommunizierenden Röhre 115 umgehend ein in der Teilfläche und dem Meßrohr 120 identisches Füllstandsniveau ein. Der auf dem im Meßrohr 120 befindlichen Wasserstand aufschwimmende, reflektierende Schwimmer 123 kann nun vom Laserstrahl als Bezugsfläche angestrahlt werden. Durch zeitlich versetzte Messungen ist eine Veränderung des Füllstandes innerhalb des Meßrohres 120 und damit auch der kommunizierenden Teilfläche nachvollziehbar.

Claims

Verfahren zur Aufnahme und Zwischenlagerung von anfallendem Regenwasser unter Einsatz eines Speicherreservoirs aus einer Wasser aufnehmenden Schotterschicht auf einer wasserundurchlässigen Sperrschicht sowie einer die Schotterschicht überdeckenden, Belastungen standhaltenden Nutzschicht als Verkehrs-, Wege-, Gewerbe-, Industrie-, Gartenbau-, Landwirtschaftsfläche,
dadurch gekennzeichnet, daß anfallendes Regenwasser über ein Drainagerohrsystem der Schotterschicht zugeführt und gezielt über ein Drainagerohrsystem aus der Schotterschicht gedrosselt einem Abwasserkanalsystem zugeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Zuführung des anfallenden Regenwassers ein innerhalb der Schotterschicht in Schwerkraftrichtung oben liegendes Drainagerohrsystem und zur Abführung ein im Bereich der Sperrschicht angeordnetes Drainagerohrsystem eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Zuführung und Abführung von anfallendem Regenwasser in die Schotterschicht hinein bzw. aus der Schotterschicht heraus dasselbe Drainagerohrsystem eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das anfallende Regenwasser, wie an sich bekannt, in der Schotterschicht einer mechanischen und/oder biologischen und/oder chemischen Reinigung unterzogen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtheit der wasserundurchlässigen Sperrschicht über eine Überwachungseinrichtung überprüft wird.
Bodenfläche als Aufnahme und Zwischenspeicherung von anfallendem Regenwasser mit einer wasserundurchlässigen Sperrschicht sowie einer darauf angeordneten wasseraufnehmenden Schotterschicht als Speicherreservoir sowie einer die Schotterschicht überdeckenden, Belastungen standhaltenden Nutzschicht als Verkehrs-, Wege-, Gewerbe-, Industrie-, Gartenbau-, Landwirtschaftsfläche,
gekennzeichnet durch
ein Drainagerohrsystem zur Zuführung des Regenwassers in die Schotterschicht und ein Drainagerohrsystem zur gezielten Abgabe des Wassers an ein Drosselorgan eines Kanalsystems.
Bodenfläche nach Anspruch 6,
gekennzeichnet durch
ein anfallendes Regenwasser zur Schüttung zuleitendes Drainagerohrsystem sowie ein im Bereich der Sperrschicht angeordnetes, das Wasser gezielt ableitende, weiteres Drainagerohrsystem.
Bodenfläche nach Anspruch 6,
gekennzeichnet durch
ein die Regenwasserzufuhr wie die -abfuhr übernehmendes gemeinsames Drainagerohrsystem.
Bodenfläche nach Anspruch 6 oder einem der folgenden,
gekennzeichnet durch
ein Leckagen in der Sperrschicht anzeigendes Überwachungssystem.
Bodenfläche nach Anspruch 6 oder einem der folgenden,
gekennzeichnet durch
eine wenigstens doppellagige Sperrschicht mit Hohlräumen zwischen den Schichten zur Ableitung von Leckagewasser mit einer Einrichtung zur Überwachung von anfallendem Leckagewasser.
Bodenfläche nach Anspruch 6 oder einem der folgenden,
gekennzeichnet durch
ein Verrieselungssystem unterhalb der Sperrschicht zur Versickerung des das Zwischenvolumen gezielt verlassenden Regenwassers, wobei in der Verrieselungsschüttung Drainagezuleitungsrohre für das Regenwasser vorgesehen sind.
Bodenfläche nach Anspruch 6 oder einem der folgenden,
daudurch gekennzeichnet,
daß Schotterschichten unterschiedlicher Korngröße zur Zwischenlagerung des anfallenden Regenwassers vorgesehen sind, wobei die einzelnen Schotterschichten mittels wasserdurchlässiger Rieselschutzfolien voneinander getrennt sind.