StopUP – Stop urban pollution
Die negativen Auswirkungen des Klimawandels wie Starkregen, Hitzestress, Dürre und Versalzung der Süßwasserressourcen stellen vor allem städtische Gebiete zunehmend vor Herausforderungen. Um diesem Problem Abhilfe zu verschaffen, bedarf es der Kopplung von grüner Infrastruktur mit Speicheroptionen, sogenannter blau-grüner Infrastruktur, damit eine Vergleichmäßigung des zunehmend intensiver auftretenden Niederschlages über die Sommermonate ermöglicht wird. Ziel einer blau-grünen Stadtentwicklung muss neben der Speicherung des Regenwassers auch die gedrosselte Abgabe und die Behandlung des Oberflächenabfluss sein, um diesen dem Wasserkreislauf in ausreichender Qualität zur Verfügung zu stellen.
Die niederländische Firma EWB vereint diese Eigenschaften in ihrer „Urban Rain Shell“, einem unterirdischen System, das Oberflächenabfluss sowohl speichert als auch behandelt. Damit sollen nicht nur Überschwemmungen in Städten verhindert, sondern auch eine bedenkenlose Versickerung und/oder Wiederverwendung des Wassers ermöglicht werden. Das System ist wartungsarm und robust und besteht aus biobasierten und erneuerbaren Materialien. Die Anordnung erfolgt dezentral, das Niederschlagswasser wird vom herkömmlichen Abwassersystem abgekoppelt und über ein Bett aus EcoShells und einer Mineralmischung verteilt. Die Verteilung erfolgt über Drainagerohre, die auch einen gedrosselten Ablauf ermöglichen.
Im Rahmen des EU-Projektes StopUP wurde das System in der Prüfhalle der PIA GmbH im Pilotmaßstab aufgebaut. In Anlehnung an die Zulassungsgrundsätze für Niederschlagswasserbehandlungsanlagen Teil 1 des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) - Anlagen zur dezentralen Behandlung des Abwassers von Verkehrsflächen zur anschließenden Versickerung in Boden und Grundwasser - werden am Pilotsystem Prüfungen zum Rückhalt von Partikeln und Kohlenwasserstoffen durchgeführt. Als Prüfstoffe kommen hierbei Quarzmehl und Heizöl zum Einsatz. Die Prüfung erfolgt je Prüfstoff in jeweils vier Teilprüfungen mit unterschiedlichen Regenspenden. Die ersten drei Teilprüfungen dienen zur stofflichen Beladung des Systems. Bei Regenspenden von 2,5 – 25 l/(sha) wird insgesamt eine Jahresfracht an Schadstoffen auf das System aufgebracht. Die vierte Teilprüfung simuliert einen Spülstoß bei einer Regenspende von 100 l/(sha), ohne zusätzliche stoffliche Beladung. Durch Probenahmen über den gesamten Prüfzeitraum wird die Reinigungsleistung aus dem Verhältnis von Zu- und Ablaufkonzentration ermittelt.
Neben den in den Zulassungsgrundsätzen des DIBt berücksichtigten Parametern, soll der Rückhalt von Mikroplastik am Pilotsystem ermittelt werden. Im Rahmen einer studentischen Abschlussarbeit wurden dazu im Vorfeld mögliche Prüfstoffe ermittelt, die das im Oberflächenabfluss vorkommende Mikroplastik repräsentieren können. Ebenfalls wurden Methoden zur Zudosierung der Stoffe erprobt. Das System wird letztlich mit einem Gemisch aus Reifenmehl, PE- und PS-Kügelchen sowie synthetischen Fasern beschickt und die Reinigungsleistung durch die Analyse der AFS im Ablauf bestimmt.
Neben den Prüfungen an der Pilotanlage werden Untersuchungen zum Rückhalt gelöster Stoffe mit den eingesetzten Substraten im Labormaßstab in Form von Säulen- und Schüttelversuchen durchgeführt. Dabei geht es insbesondere um den Rückhalt der Schwermetalle Zink und Kupfer sowie PFAS in Form der Repräsentanten PFOA und PFBA. Bei der Prüfung des Schwermetallrückhalts wird dabei wiederum auf die Zulassungsgrundsätze des DIBt zurückgegriffen. Herunterskaliert auf das Volumen und die Fläche einer Prüfsäule wird das behandelnde Material in drei Regenspenden mit einer Jahresfracht an Zink und Kupfer beschickt. Im Rahmen einer Rückspülung mit einer Tausalzlösung wird das Rücklöseverhalten der Schwermetalle überprüft.
Da das System im Gegensatz zu in Deutschland üblichen technischen Filtern neben der Behandlung auch der Speicherung von Wasser dient, mussten bei der Durchführung der Prüfung einige Anpassungen vorgenommen werden. Die Kombination der beiden für den städtischen Wasserhaushalt positiven Funktionen ist vielversprechend und weist einige parallelen zum Funktionsprinzip des vor allem in NRW eingesetzten Retentionsbodenfilters auf.
