Gründächer im Starkregenversuch: Neue Erkenntnisse zur Regenwasserbewirtschaftung in urbanen Räumen
Das sächsische Forschungsprojekt „MaNuGrün“ hat die Leistungsfähigkeit verschiedener Gründachsysteme unter Starkregenbedingungen untersucht. An einer eigens errichteten Versuchsanlage mit zehn unterschiedlichen Dachaufbauten wurden insgesamt 222 Starkregenversuche durchgeführt. Ziel war es, die Effekte von Gründächern auf die Entlastung der Kanalisation und den städtischen Wasserhaushalt besser zu verstehen.
Projektpartner und Fördermittel
- Leipziger Wasserwerke
- Bildungs- und Demonstrationszentrum Dezentrale Infrastruktur (BDZ)
- Forschungs- und Transferzentrum Leipzig (FTZ Leipzig) der HTWK Leipzig
- Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
- Stadtentwässerung Dresden (SeDD)
Das vierjährige Vorhaben wurde seit Dezember 2021 von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) gefördert. Die beteiligten Partner werteten die Messdaten gemeinsam aus und erarbeiteten Grundlagen für eine verbesserte Berücksichtigung von Gründächern in der Regenwasserbewirtschaftung.
Untersuchung verschiedener Dachaufbauten
Im Fokus standen acht marktübliche Gründachsysteme, ergänzt durch ein Kiesdach und ein konventionelles Dach. Die Versuchsanlage wurde von den Leipziger Wasserwerken aufgebaut und die Beregnungsversuche durchgeführt. Von Juni bis September 2025 simulierte eine speziell entwickelte Anlage Starkregenereignisse mit Intensitäten von einem- bis hundertjährlich. Dabei wurden unterschiedliche Ausgangszustände der Dächer berücksichtigt, etwa nach Vorsättigung mit Zeitabständen von einer, vier oder 72 Stunden. Sensoren erfassten Zu- und Abflüsse sowie weitere relevante Parameter.
Wissenschaftliche Begleitung und Analyse
- Die HTWK Leipzig analysierte insbesondere die Auswirkungen der Retentionsfähigkeit der Gründächer auf die Kanalhydraulik.
- Das UFZ erstellte detaillierte Wasserbilanzen zur Erfassung des Wasserhaushalts der einzelnen Dachsysteme.
- Das BDZ koordinierte das Projekt und erarbeitete einen Handlungsleitfaden für Kommunen, Gemeinden und Planungsbüros.
- Die Stadtentwässerung Dresden unterstützte das Vorhaben finanziell.
Ergebnisse: Unterschiedliche Wirkung der Gründächer
Alle untersuchten Gründächer reduzierten die Abflussspitzen im Vergleich zu konventionellen Dächern deutlich. Besonders effektiv zeigte sich ein intensives, gedrosseltes Gründach mit einer Abflussdämpfung von etwa 90 % und einer Verzögerung des Abflussmaximums um circa 20 Minuten in einem Szenario. Die Substrattiefe erwies sich als wesentlicher Faktor: Dächer mit mindestens zehn Zentimeter Vegetationstragschicht zeigten den höchsten Rückhalt.
Die Ergebnisse verdeutlichen, dass neben der Begrünung auch Faktoren wie Substrattiefe, Dachaufbau, Drainage und Drosselung entscheidend für die Rückhaltekapazität und Abflussverzögerung sind. Die Wahl des geeigneten Systems sollte daher an die spezifischen Anforderungen der Regenwasserbewirtschaftung angepasst werden.
Verbesserte Planung von Entwässerungssystemen
Die gewonnenen Daten ermöglichen eine realistischere Abbildung der Wirkung von Gründächern in Kanalnetzmodellen. Bisher werden Gründächer in solchen Modellen häufig vereinfacht dargestellt, was zu einer Überschätzung der Abflüsse um das bis zu Achtfache führen kann. Ziel ist eine wassersensible Stadtentwicklung, die eine natürliche Aufteilung von Verdunstung, Abfluss und Grundwasserneubildung nachbildet. Gründächer leisten hierfür einen wichtigen Beitrag.
Auf Basis der Messdaten entwickelte die HTWK Leipzig einen Modellansatz, der Speicher-, Abfluss- und Verdunstungsprozesse von Gründächern präziser simuliert. Für die meisten extensiven Gründächer ergab die Kalibrierung eine gute Übereinstimmung zwischen Simulation und Messung. Die Wasserbilanzen des UFZ ergänzen die Betrachtung des Wasserhaushalts der einzelnen Systeme.
Praxisrelevanz und Handlungsleitfaden
Um die Projektergebnisse für die Praxis nutzbar zu machen, erstellte das BDZ einen Handlungsleitfaden. Dieser vergleicht das Abflussverhalten verschiedener Dachtypen, quantifiziert Abflussdämpfung und Zeitverzögerung und ordnet die Dachaufbauten unterschiedlichen Wirkungskategorien zu. Der Leitfaden unterstützt Planer und Interessierte bei der Auswahl geeigneter Gründachsysteme und der Planung von Maßnahmen zur Regenwasserbewirtschaftung.
Wissenschaftliche Ansprechpartner
Prof. Dr.-Ing. Hubertus Milke
HTWK Leipzig, Institut für Wasserbau und Siedlungswasserwirtschaft (IWS)
Telefon: +49 341 3076-6230
E-Mail: hubertus.milke@htwk-leipzig.de
Originalpublikation
https://doi.org/10.5281/zenodo.21454393
