Baummulden und Mulden-Rigolen im Straßenraum: Schwammstadt Bochum

Mulden-Rigolen-System in Schwammstadt Bochum. Starkregen brachte das Kanalsystem in Kopenhagen 2011 zum Überlaufen. Nach Schätzungen von Experten kann es künftig alle paar Jahre zu sogenannten Jahrhundertereignissen kommen. Um den Folgen für Mensch und Umwelt vorzubeugen, wird die Schwammstadt in Straßen erprobt. Zusammen mit der Ruhr-Universität als Treiber der Innovation realisierte die Stadt Bochum zuletzt Mulden-Rigolen-Systeme und vernetzte Baummulden.

Von Julia Glöckner

Seit Jahrzehnten richtet sich der Tiefbau darauf aus, das Wasser abzuleiten oder hinter Schutzmauern zu verbannen. „Das Wasser gewinnt bei Starkregen immer,“, sagte Professor Kongjian Yu, der Erfinder der Schwammstadt immer wieder. Die Kanalisation in vielen EU-Städten stieß bereits an ihre Grenzen. Bei anhaltendem Regen läuft in vielen Städten das Kanalsystem über, zumindest mancherorts, wie auch in Ludwigshafen 2024. "Wir müssen das Blau, also das Wasser in der Stadt, halten und es mit dem Stadtgrün wieder zusammenbringen. So können wir es Bäumen bereitstellen – das ist das Prinzip der Schwammstadt, der blau-grünen Infrastruktur.“ Dabei helfen natürliche Grünflächen, Regenrückhaltebecken oder Mulden-Rigolen wie in Bochum beim Speichern und der gepufferten Abgabe in Trockenperioden.

Vernetzte Baumrigolen stellen Bäumen Wasser zum Verdunsten bereit

Besonders große, alte Bäume können das Mikroklima in Straßen um bis zu 5 Grad kühlen. Sie verdunsten bis zu 100 Liter am Tag. Doch dafür müssen diese Wassermengen den Stadtbäumen auch zur Verfügung stehen.

Mit Hitze und längerer Trockenheit haben Bäume im Stadtgebiet jedoch zunehmend zu kämpfen. Laut der Studie „Grüne Lunge“ haben 80 Prozent der Bäume in Karlsruhe bereits einen Kronenschaden, vor allem durch Trockenheit. Städte kommen mit dem Nachpflanzen nicht nach: Bäume wachsen langsamer und bleiben kleiner, weil die Niederschläge im Sommer fehlen. „Wir kämpfen damit, dass wir Bäume alt bekommen. Nur mit Bewässerung und Sensorik ist das noch möglich. In Mannheim werden sie bis zum 10. Standjahr gegossen, in vielen Städten bis zum 5. Standjahr“, teilt der Bereich Grünflächen der Stadt Karlsruhe auf Anfrage mit.

Auf lange Sicht werden Baumrigolen das Schwammstadtelement sein, das Probleme von Trockenheit, Hitze und ausbleibenden Niederschlägen nachhaltig löst. Mit vernetzten unterirdischen Baumrigolen kann Wasser in Straßen abgeführt, gespeichert und an Bäume gepuffert bereitgestellt werden. „Entscheidend für die Größe, Gesundheit und erzielte Verdunstungsleistung der Stadtbäume wird künftig sein, wie der Wurzelraum beschaffen ist“, erklärt das Grünflächenamt Karlsruhe. „Rigolen können Wasser zurückhalten und speichern. Die dort gepflanzte Vegetation kann mehr Wasser verdunsten als an konventionellen Pflanzstandorten.“ Während im Boden große Wurzelräume nötig sind, kann Substrat in den Rigolen auf kleinem Raum mehr Wasser bereitstellen. Stadtbäume können das Wasser dort besser aufnehmen.

Die Stadt Bochum baute vernetzte Baummulden in den Straßen. Nicht nur das Regenwasser wird über die Straße in der vernetzten Baummulde abgeleitet, wobei das Kanalsystem entlastet wird. Zusätzlich lässt sich Regenwasser von den Dächern vom Kanalsystem entkoppeln und in die unterirdischen vernetzten Rigolen einleiten.

Mulden-Rigolen-Systeme ahmen die Versickerung des Regenwassers nach

Neben Baumrigolen setzt Bochum zunehmend auf Mulden-Rigolen, um das Wasser in der Stadt zu speichern und sich vor Starkregen zu wappnen. Hydrologisch betrachtet sammelt sich Regen im Boden zu Oberflächenwasser. Dieses wird zu Sickerwasser, das langsam weiter in den Grundwasserkörper einsickert. Die Verdunstung vor allem von Oberflächen- und Sickerwasser (neben dem Grundwasser) sorgt dafür, dass Parks und grüne Flächen innerstädtisch abkühlen und zu sogenannten Kälteinseln werden.

Oberflächenwasser kann in versiegelten Quartieren nicht versickern und zur Grundwasserneubildung beitragen. Dieses natürliche System als Teil des Wasserkreislaufs ahmen Mulden-Rigolen nach. In der Mulde sammelt sich das Regenwasser, das nach und nach in die Rigole einsickert.

Mulde und Rigole sind über einen Überlauf direkt verbunden. „Durch den vorübergehenden Stau in den Mulden werden Verdunstung und damit auch Kühlung gefördert. Dies macht das Stadtklima in Hitzemonaten erträglicher“, erklärt die Stadt Bochum. Das Wasser wird im Substrat der aus Plastik oder anderem Material bestehenden Rigole zwischengespeichert und versickert in den nächsten Stunden oder Tagen in den Untergrund.

Mulden-Rigolen Systeme schützen als natürliche Schadstofffilter das Grundwasser

„Um das Wasser in der Stadt zu halten, ermöglichen Versickerungsbecken und Rigolen das Einsickern ins Grundwasser, anstatt das Wasser im Gulli abzuleiten. Dies kann die Kanalisation bei Starkregen entlasten, indem sie Wasser abführen und vor Verschmutzungen befreien. Wesentlich ist dabei, vor der Infiltration, also dem Einsickern ins Grundwasser, das Oberflächenwasser zu reinigen. Gelangen Giftstoffe ins Grundwasser, bleiben sie dort sehr lange erhalten. Nur die Mikroorganismen in oberen Bodenschichten können sie zersetzen“, erklärt Professor Karl Matthias Wantzen, Eucor-Brückenprofessor für Wasser und Nachhaltigkeit. 

In Mulden und Versickerungsbecken in Straßenräumen wurde bereits mit Erdauftrag und Bepflanzung die Filterfunktion in zahlreichen Studien nachgewiesen.  Der durchströmten Schichten wie der Oberboden filtern 90 Prozent des Reifenabriebs und der GUS Partikel. Böden mit hohem PH-Wert können Schwermetalle binden, vor allem tonreiche und humöse Böden. Auch Pflanzsubstrate schaffen beides. Biozide werden bislang schlecht zurückgehalten, an der Filterwirkung von Substraten wird geforscht. Werden Rückstände gemessen, die ins Grundwasser gelangen könnten, kommen zusätzliche Bodenfilter zum Einsatz. 

In Bochum wurden diese Schwammstadtelemente bereits in mehreren Straßen realisiert. In der Hattinger Straße findet sich eine offene, bepflanzte Rigole, in der das Wasser steht und die es von Schadstoffen befreien kann. Sie nimmt neben dem abgeleiteten Regenwasser, das sich auf der Straße sammelt, auch das Niederschlagswasser von den Grundstücken auf. Ein 800 Meter langer Abschnitt in der Alleestraße befindet sich aktuell in der Umsetzung. An der Wasserstraße, Castroper Straße, Hattinger Straße und Königsallee wurden Baumrigolen installiert, die Regenwasser speichern und an die Bäume abgeben.