Fachartikel · Teil 3 von 3
Dipl.-Ing. David Mauro, Geospector München – Artikelserie „Regen-Rückhalteanlagen der Bundesfernstraßen“
In dieser Artikelserie werden die Regen-Rückhalteanlagen entlang der Bundesfernstraßen, deren Funktion und die Herausforderungen im Betrieb vorgestellt. Im dritten und letzten Teil werden aktuelle Praxiserfahrungen aus deutschlandweiten Sedimentmessungen vorgestellt, die wohl erstmals einen systematischen Überblick über den Zustand der Regenrückhaltebecken ermöglichen.
Wie in den vorhergehenden Teilen ausgeführt, müssen die Regen-Rückhalteanlagen der Fernstraßen regelmäßig auf Sedimenteinträge überprüft werden. Diese beeinträchtigen zunehmend die Funktion der Anlagen und können, vor allem bei Starkregen-Ereignissen, dazu führen, dass umliegende Gewässer überflutet und hochtoxische Schadstoffe in die Umwelt abgegeben werden (siehe Teil 1).
Diese Überprüfungen waren in der Vergangenheit bei Anlagen mit ständig gestautem Wasser („Dauerstau“) schwierig und aufwendig (siehe Teil 2) und wurden daher eher nicht systematisch durchgeführt. Neu entwickelte Drohnentechnologien des Unternehmens des Autors ermöglichen jetzt erstmals einen Blick auf den Zustand der Anlagen in Deutschland. Nach über vier Jahren Projekterfahrung lassen sich aus den Messungen Daten ableiten, um ein erstes Gesamtbild zu erhalten.
Die Anlagen werden nach hydrologischen Gesichtspunkten, vor allem der Größe der versiegelten Fläche, ausgelegt. Ebenso müssen dabei Kenngrößen für den Betrieb definiert werden – insbesondere, ab welchen Sedimentmengen die Funktion nicht mehr gewährleistet ist und entsprechende Reinigungsmaßnahmen durchzuführen sind.
Theoretisch ist diese Fragestellung komplex und hängt von vielen Faktoren ab, vor allem von der Anlagengröße und der Geometrie, da diese maßgeblich das Puffervolumen für den Hochwasserschutz und die Fließgeschwindigkeit zum Absetzen von Schadstoffen definieren.
Für eine größtmögliche Praxistauglichkeit werden als Kriterium meistens durchschnittliche Schlammhöhen festgelegt, typischerweise 30 cm, ab denen entschlammt werden muss.
Eine zufällige Auswahl von 23 typischen Drohnenmessungen der letzten Jahre in ganz Deutschland ergibt folgendes Bild:
| Kennzahl | Anzahl | Anteil |
|---|---|---|
| Anlagen insgesamt | 23 | 100 % |
| mit Schlammtiefe ≥ 30 cm | 12 | 52 % |
| mit Schlammtiefe ≥ 50 cm | 3 | 13 % |
Anlagen mit einer Schlammtiefe von 50 cm oder mehr weisen nach Einschätzung des Autors auf eine gesteigerte Reinigungsdringlichkeit hin, insbesondere bei gleichzeitig hohen Maximalwerten, da die Puffer- oder die Absetzfunktion besonders gefährdet ist. Das gilt vor allem für kritische Einbecken-Anlagen ohne kaskadierte Becken, die einen Teil der Fehlfunktion kompensieren könnten.
Diese Statistik erhebt keinen repräsentativen Anspruch, da die Grundgesamtheit verzerrt sein könnte. Möglicherweise wurden nur Anlagen vermessen, die bereits im Verdacht standen, besonders verschlammt zu sein.
In obigem Diagramm liegen die Anlagen 4 bis 7 in einer Kette hintereinander und haben sehr unterschiedliche Sedimentmengen, was v. a. auf die unterschiedlichen Fahrdynamiken in den Einzugsbereichen zurückzuführen sein dürfte (z. B. ebene Bereiche vs. Steigungen). Es ist daher i. d. R. nicht ausreichend, stichpunktartige Messungen zu machen (z. B. an jeder fünften Anlage) und dann davon auszugehen, dass die dazwischenliegenden Anlagen ähnlich sein dürften. Tatsächlich ist jede einzelne Anlage individuell zu messen.
Werden nur die Anlagen betrachtet, die gereinigt werden müssen, ergibt sich ein durchschnittliches Schlammvolumen von 189 m³ pro Anlage.
Wie bereits im ersten Teil ausgeführt, ist die Reinigung aufwendig und kostenintensiv, da die getrockneten Schlämme i. d. R. in speziellen Deponien gelagert werden müssen, deren Gebühren aufgrund der Platzknappheit in den letzten Jahren beträchtlich gestiegen sind. Dazu kommen die Kosten für die eigentlichen Reinigungsarbeiten.
Vergleichsdaten zum Abgleich der Messungen sind kaum zu finden. Im Sommer 2024 hat jedoch die Autobahn GmbH im Rahmen einer Ausschreibung eine Liste von Messungen eines regionalen Autobahnabschnitts veröffentlicht:
| Kennzahl | Eigene Drohnenmessungen | Autobahn GmbH (Ausschreibung 2024) |
|---|---|---|
| Anlagen insgesamt | 23 | 72 |
| mit Schlammtiefe ≥ 30 cm | 12 (52 %) | 41 (57 %) |
| mit Schlammtiefe ≥ 50 cm | 3 (13 %) | 18 (25 %) |
| Durchschnittliches Volumen | 189 m³ (reinigungsbedürftige Anlagen) | 148 m³ |
Es ist unbekannt, ob die Grundgesamtheit und die Genauigkeit der Messverfahren vergleichbar sind, aber es zeigt sich eine erstaunlich gute Übereinstimmung mit den eigenen Ergebnissen.
Regen-Rückhalteanlagen zur Behandlung von Straßenabwässern erfüllen wichtige Funktionen für den Hochwasser- und Umweltschutz. Bei Starkregen-Ereignissen bilden sie einen Zwischenspeicher für die großen Wassermengen, die von den versiegelten Straßenflächen abgeleitet werden und andernfalls schnell die umliegenden Gewässer überfluten würden. Zusätzlich verhindern sie, dass teils hochtoxische Schadstoffe wie Schwermetalle und Mikroplastik, die von den Straßenoberflächen weggespült werden, in die Umwelt und den weiteren Wasserkreislauf gelangen.
Die Schadstoffe setzen sich in den tieferen Bereichen der Anlagen als Schlamm und Sediment ab und verringern zunehmend das Arbeitsvolumen der Anlagen, was die Absetz- und Rückhaltefunktion beeinträchtigen kann. Deshalb sind die Schlamm- und Sedimentmengen regelmäßig zu überprüfen und beim Überschreiten festgelegter Grenzen – meist kostspielig – zu beseitigen.
Allein entlang der Autobahnen gibt es in Deutschland ca. 10.000 Anlagen, davon 6.000–7.000 im Dauerstau. Insbesondere deren Überprüfung ist oftmals schwierig und lässt sich dann nur durch einen personalintensiven Einsatz von Schlauchbooten zur Sondierung bewerkstelligen.
Neue Entwicklungen drohnengestützter Sensorik und Verfahren ermöglichen jetzt erstmals eine schnelle, genaue und wirtschaftliche Alternative und die Überprüfung der Sedimentablagerungen einer Vielzahl von Anlagen. Deutschlandweite Projekteinsätze des Unternehmens des Autors in den letzten Jahren erlauben erstmals einen systematischen Blick auf die Anlagenzustände, und es lassen sich Erkenntnisse zu genaueren und effizienteren Vorgehensweisen der Sedimentbestimmung ableiten.
Mit dem Geospector Schlamm-Check erfassen wir Sedimentoberfläche und Sohle Ihrer Regen-Rückhalteanlagen flächendeckend per Drohne – ohne Boot und auch ohne vorhandene Nullmessung.
Den vollständigen Artikel gibt es auch als PDF zum Download.
