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Gräben und Rück­hal­te­becken

Als typischste Vertreter sind die so genannten »Straßengräben« zu nennen. In den meisten Fällen bedürfen diese Straßengräben keiner gesonderten Sicherung, kritisch wird es erst dort, wo diese Entwässerungsmulden ein entsprechendes Gefälle aufweisen. Entwässerungsmulden werden aber auch in vielen anderen Bereichen gebraucht, um bei Niederschlägen Oberflächenwasser der Vorflut zuzuführen. Die Anwendungsgebiete sind sehr unterschiedlich. Neben den schon erwähnten Straßengräben sind typische Beispiele Deponien oder Wohn- und Gewerbegebiete, also Bereiche, wo wenig Platz für eine Versickerung bleibt oder bauliche Anlagen zu schützen sind.
Entwässerungsmulden entsprechen aufgrund ihres Profils und den auftretenden Belastungen kleineren Fließgewässern. Da es aber keinen Niedrig- oder Mittelwasserabfluss gibt, sind die Belastungssituationen vor allem bei Starkniederschlägen abzuschätzen und zu berechnen. Am Anfang steht also die Berechnung der maximal zeitgleich anfallenden Wassermenge. Mit dieser Größe und dem vorhandenen Gefälle kann dann die Berechnung des Abflussprofils erfolgen. Daraus ergeben sich dann die Fließgeschwindigkeit und die Schleppspannung und im Ergebnis dieser Berechnungen können dann notwendige Sicherungsmaßnahmen ausgewählt werden. Hinsichtlich der Begrünung sind diese Faktoren natürlich zu berücksichtigen, ebenso die Bedingungen, die für eine erfolgreiche Pflanzenansiedlung nötig sind.
Da es hier um temporär belastete Gerinne geht, muss natürlich der gesamte Querschnitt einer Entwässerungsmulde soweit notwendig gesichert werden. Materialien für den Erosionsschutz sind Erosionsschutzmatten, Steinwalzen und Steinmatratzen.
Rückhaltebecken stellen eine Sonderform stehender Gewässer dar, bei denen teilweise auch Bedingungen wie an Fließgewässern herrschen. Somit bedürfen sie einer gesonderten Betrachtung. Aufgrund ihrer Funktion werden zwei Typen unterschieden: zum einen Regenrückhaltebecken (RRB) und zum anderen Hochwasserrückhaltebecken (HRB). Die Bezeichnung beschreibt hierbei sehr gut die Funktion und die dadurch resultierenden Unterschiede. Üblicherweise kommen an Rückhaltebecken unsere Steinmatratzen zum Einsatz.

Lösung:
Erosions­schutz­matten

Erosionsschutzmatten sind das einfachste Material zum Erosionsschutz. Sie werden ausschließlich zum Schutz gegen Oberflächenerosion eingesetzt und parallel mit einer Begrünung versehen. Sie verhindern den oberflächigen Abtrag von Substrat und schaffen somit bessere Bedingung für eine Pflanzenansiedlung, welche den dauerhaften Erosionsschutz gewährleistet.
Material
Es werden häufig biologisch abbaubare Fasern verwendet, welche unterschiedlich lange Verrottungszeiten haben. Auch Kombinationen verschiedener Materialien kommen zum Einsatz. Man kann grundsätzlich zwei Typen von Erosionsschutzmatten unterscheiden, die sich vor allem in der Herstellung unterscheiden. Zum einen sind das die Gewebe, die auf Webstühlen im Kette-Schuss-Verfahren hergestellt werden. Der andere Typ sind versteppte Erosionsschutzmatten, bei dem das Fasermaterial auf einem Träger versteppt wird.

Als Sonderform existieren Erosionsschutzmatten mit eingearbeitetem Saatgut, d.h. der Samen ist auf einem unterseitigen Trägerpapier fixiert. Diese sogenannten Saatmatten haben einen Nachteil: Nach dem Einbau muss das Papier so stark durchnässt werden, dass es sich auflöst und der Samen in den Boden fällt.
Einsatz
Die Grundbedingungen für den Einsatz der Erosionsschutzmatten sind eine statisch stabile Böschung sowie der Erfolg für eine flächige Vegetationsschicht. Im Falle eines Oberbodenauftrag muss zwischen der abgezogenen Böschung und dem Oberboden eine ausreichende Reibung/Verzahnung vorhanden sein, so dass ablaufendes Wasser nicht den Oberboden unter der Erosionsschutzmatte abschwemmen kann.

Sind diese Bedingungen gegeben, können Erosionsschutzmatten auf jeder beliebigen Böschung Verwendung finden. Je nach Böschungsneigung, -länge und Bodenbeschaffenheit ist die Art und Häufigkeit der Befestigung zu wählen.
Einbau
Der Einbau erfolgt am vorteilhaftesten in Böschungsfallrichtung, da dadurch die Überlappungen der einzelnen Bahnen besser und dauerhafter zu gewährleisten sind. Wie oben beschrieben eignen sich sowohl Holznägel als auch Stahlagraffen/-bügel zur Befestigung. Je nach Böschungsneigung, -länge und Bodenbeschaffenheit werden je Quadratmeter 2 – 3 Holznägel (30 cm lang), im Extremfall auch 4 Stücke je Quadratmeter oder 4 – 5 Stahlagraffen/-bügel je Quadratmeter eingesetzt.

Bei versteppten Erosionsschutzmatten muss die Einsaat unbedingt vor der Verlegung erfolgen, eine nachträgliche Einsaat hat nur mangelhaften Erfolg. Lediglich auf Kokosgewebe kann auch nachträglich eingesät werden.
Bepflanzung
Gräser, Stauden oder Sträucher haben dieselben Ansprüche wie in anderen Bereichen und sind entsprechend auszuwählen. Im Blickpunkt muss natürlich die ingenieurbiologische Eignung stehen. Im Hinblick auf die Wasserversorgung der Pflanzen können sehr steile Böschungen kritisch sein. Regen fließt sehr schnell ab, kann somit schlecht einsickern und ist für die Pflanzen nicht verfügbar. Auch die geografische Ausrichtung ist zu beachten, da z. B. nach Süden ausgerichtete Böschungen durch eine teilweise senkrechte Sonneneinstrahlung erhöhte Verdunstungsraten aufweisen. Kurz erwähnt sei noch die Anspritzbegrünung, die häufig auch in Kombination mit Erosionsschutzmatten zur Ausführung kommt. Ein Gemisch aus Kleber, Mulchmaterial (Stroh oder Heu) und Saatgut wird mit Schläuchen auf die Böschung gespritzt. Je nach Bodenbeschaffenheit kann auch ein Dünger beigemischt werden.
Pflege
Eine Pflege ist in Form einer regelmäßigen Mahd sinnvoll, da dies zur schnelleren Ausbildung einer geschlossenen Grasnarbe führt.
Kosten
Erosionsschutzmatten sind eine vergleichsweise günstige Variante des flächigen Erosionsschutzes. Je nach Art der Erosionsschutzmatte und der Befestigungsmittel liegt der Preis je verlegtem m² zwischen € 5,00 und 7,00/qm.
Bewertung für die Praxis
Erosionsschutzmatten sind eine preiswerte Variante, um Oberflächenerosion zu vermeiden und die Ansiedlung von standorttypischen Pflanzen zu unterstützen. Sie sind einfach zu verlegen und bei richtiger Anwendung sicher in Ihrer Funktion. Statische Probleme in der Böschung können mit Erosionsschutzmatten nicht gelöst werden.

Lösung:
Steinwalzen

Einbau
An Bächen und Flüssen erfolgt der Einbau meist parallel zum Ufer als Böschungsfußsicherung. In Entwässerungsmulden werden die Steinwalzen quer zur Fließrichtung eingebaut. Bei geringen Abflussmengen fließt das Wasser durch die Steinwalze, dadurch kommt es innerhalb der Walze zu Verwirbelungen und zur Verringerung der Fließgeschwindigkeit. Infolgedessen setzt sich mitgeführtes Sediment in oder vor der Steinwalze ab. Bei höheren Fließgeschwindigkeiten kommt es zusätzlich zu einer Überströmung. Der Effekt der Minderung der Fließgeschwindigkeit tritt auch hier, aber in abgeschwächter Form auf. Je nach Gefälle und Abflussmengen können sowohl der Durchmesser als auch der Abstand der Steinwalzen angepasst werden.
Pflege
Eine Pflege ist nicht notwendig. Zur Neuprofilierung der Mulde und zur Reinigung können Steinwalzen problemlos aufgenommen werden.
Kosten
Je nach Durchmesser belaufen sich die Kosten je lfdm Steinwalze inkl. Lieferung und Einbau zwischen 11 und 25 €.
Bewertung für die Praxis
Steinwalzen sind sehr einfach einsetzbar und sicher in der Anwendung. Nachteilig ist zu erwähnen, dass eine Mahd mit Schlegelmähern im Bereich von Steinwalzen problematisch ist, da hierdurch die Armierung beschädigt werden kann.

Lösung:
Steinmatratzen

Besonders bei Entwässerungsmulden mit starkem Gefälle und hohen Abflussmengen stellt sich die Frage der Sicherung. Hier kommt häufig ein Wasserbaupflaster zum Einsatz. Aufgrund ihres Aufbaus und Eigengewichts eignen sich Steinmatratzen sehr gut zur Sicherung von Entwässerungsmulden auch bei sehr starkem Gefälle. Beginnend am Auslauf oder im Übergangsbereich zu einem flachen Abschnitt können die Steinmatratzen eine über der anderen verlegt werden, sie stützen sich somit gegenseitig und können nicht nach unten abgleiten. Wichtig ist die Ausbildung und Sicherung am Fuß der Mulde. Je nach Abflussmenge und anstehendem Substrat ist ein Filter unter der Steinmatratze notwendig, um das Ausspülen feinen Substrates zu vermeiden. Dieser Filter kann als abgestufter Kornfilter ausgebildet werden, häufig kommt aber ein Filtervlies zum Einsatz.
Pflege
Eine Pflege ist nicht notwendig, sich ansammelnde Biomasse wird bei entsprechenden Niederschlagsereignissen abgeschwemmt.
Kosten
Je Quadratmeter sind ca. 70,00 €/qm für die Lieferung und die Verlegung zu kalkulieren. Die Kosten für Erdarbeiten sind separat zu kalkulieren.
Bewertung für die Praxis
Der Einsatz der Steinmatratzen ist einfach und sicher. Bedingt durch den Aufbau der Steinmatratzen können relativ kleine Steine (Körnung 32 – 64 mm oder 45 – 125 mm) verwendet werden, dadurch lagert sich Sediment besser ab und die Steinmatratzen begrünen sich besser.

Steinmatratzen im Einsatz

Der Auslauf eines Regenwassersammlers wurde mit Steinmatratzen befestigt. Nach der Fertigstellung wurde der Oberboden teilweise wieder abgetragen. Mit der Zeit hat sich eine geschlossene Grasnarbe entwickelt.