Kleine Häuser Small Houses - 7/8.2021 Roman Hollenstein: Traumhaus oder Hasenstall? Dream House or Rabbit Hutch? - Helmholtz-Zentrum ...
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Roman Hollenstein:
Traumhaus oder Hasenstall?
Großzügig wohnen auf
minimalem Raum 7/8.2021
Dream House Spacious Living,
or Rabbit Hutch? Small Footprint
Kleine Häuser
Small Houses
16 research 7/8.2021 ∂
In Leipzig entsteht derzeit ein wasser- und energieeffizientes Stadtquartier auf der
Basis multifunktionaler blau-grüner Infrastrukturen. A water- and energy-efficient urban
district based on multifunctional blue-green infrastructure is taking shape in Leipzig.
Wege zum Schwammquartier
Text: Maximilian Ueberham
Developing a Sponge District
Maximilian Üeberham / UFZ Leipzig
Das Forschungsvorhaben Leipziger BlauGrün The Leipziger BlauGrün research Ökosystem mit viel
Kühlpotenzial: Sumpf-
(10/2019 – 10/2022) befasst sich mit der Entwicklung project is concerned with the pflanzendach des
eines neuen, wasser- und energieeffizienten Stadt- development of a new water- Helmholtz-Zentrums
für Umweltforschung
quartiers. Im Fokus steht der ehemalige Eutritzscher and energy-efficient district in the (UFZ), Leipzig
Freiladebahnhof, eine 25 ha große Brache nahe des city. At the focus is the former
Ecosystem with signifi-
Leipziger Hauptbahnhofs. Hier wächst „Leipzig Eutritzscher Freiladebahnhof rail cant cooling potential:
416“, ein Quartier mit etwa 2100 Wohnungen für freight depot and sidings, a 25 ha wetland roof at the
Helmholtz Centre for
rund 3700 Menschen, einem 5,5 ha großen Park, area of disused land not far from Environmental Re-
Schul- und Sportcampus, zwei Kitas, kulturell- Leipzig’s main railway station. search (UFZ), Leipzig
sozialen Einrichtungen und reduziertem Autover- This is “Leipzig 416”, an urban
kehr. Forscher am Helmholtz-Zentrum für Umwelt- district development with about
forschung (UFZ) begleiten die Quartiersplanung 2,100 homes for some 3,700 peo-
mit Szenarien und technischen Lösungen für ein ple, a 5.5 ha park, school and The project received around
dezentrales Wasser- und Energiemanagement. Ziel sports campus, two children’s 2.8 million euro from the German
ist es, das zentrale Abwassersystem zu entlasten, nurseries, social and cultural fa- Federal Ministry of Education
die Energieeffizienz zu verbessern und die Auswir- cilities, and less traffic. Research- and Research (BMBF) funding
kungen von Starkregen- und Dürreereignissen zu ers at the Helmholtz Centre for programme “Resource-efficient
mindern. Das Projekt wird im Rahmen der Förder- Environmental Research (UFZ) urban districts for the future
maßnahme „Ressourceneffiziente Stadtquartiere für are contributing to the district’s (RES:Z)”.
die Zukunft (RES:Z)“ des Bundesministerium für new infrastructure with scenarios
Bildung und Forschung (BMBF) mit rund 2,8 Mio. and technical solutions for local Water-sensitive future city
Euro gefördert. water and energy management. The need to be able to extract wa-
The goal is to relieve the city’s ter within a city, to store and use it
Wassersensible Zukunftsstadt sewer system, improve energy ef- there is as old as our cities them-
Die Notwendigkeit, Wasser in der Stadt zu gewinnen, ficiency and minimise the effects selves. In the context of climate
zu speichern und zu nutzen, ist so alt wie unsere of heavy rain and drought events. change, interest in this idea is
Blau-grüne Infrastrukturen Blue-green Infrastructures 17
Städte. Im Kontext des Klimawandels gewinnt das Vier Dachaufbauten Four roof installations possible through sewers incapa-
auf dem UFZ Leipzig: at the UFZ Leipzig:
Thema wieder an Brisanz. Heißere Sommermonate Kies-, Extensiv-, Inten- gravel, extensive, inten-
ble of carrying such high flows.
mit langen Trockenphasen und zugleich mehr kurze siv- und Sumpfpflan- sive and wetland green Driven by the need to adjust to
zendach (von oben roofs (clockwise from
aber intensivere Starkniederschläge werden zum links im Uhrzeigersinn) top left)
climate change, a fundamental
Risiko für Mensch, Natur und gebaute Umwelt. Ver- reconsideration of urban planning
dichtete, versiegelte Siedlungsbereiche entwickeln is underway. Planners are re-ex-
sich zu urbanen Hitzeinseln. Stadtgrün leidet unter amining the approach of estab-
Wassermangel. Ein intelligentes Regenwasser lishing a natural water cycle in cit-
management kann dem entgegenwirken. Jedoch ies. This move has been inspired
wurde die Wasserinfrastruktur in den letzten Jahr- by similar initiatives, for example
Maximilian Üeberham / UFZ Leipzig
zehnten so geplant, dass Regenwasser über die in Denmark (Copenhagen, Cloud-
dafür gar nicht ausgelegte Kanalisation möglichst burst Strategy). China (Sponge
schnell aus der Stadt geleitet wird. Getrieben durch City Concept) and the USA (Wa-
die Notwendigkeit der Klimaanpassung findet in der ter Sensitive Urban Design). The
Stadtplanung ein Umdenken statt. Man nähert sich Leipzig project adapts the con-
erneut dem Ansatz, einen natürlichen Wasserkreis- cept of the “sponge city”: rainfall
lauf auch in der Stadt zu erhalten. Impulse dafür does not run off into the city’s
kommen unter anderem aus Dänemark (Cloudburst wider sewer network but remains
Strategie), China (Sponge City-Konzepte) oder USA within the urban district.
(Water Sensitive Urban Design). Das Leipziger rapidly regaining traction. Hotter
Projekt adaptiert insbesondere das Konzept der summer months with long dry pe- Blue-green not grey
Schwammstadt: Anfallende Niederschläge sollen riods combined with short but in- Key to the success of the project
im Quartier verbleiben. tensive downpours present a risk is its multifunctional blue-green
for people, nature and the built infrastructure. This is designed to
Blau-grün statt Grau environment. Centres of popula- store rainwater temporarily or for
Ein Schlüssel zum Erfolg sind multifunktionale, tion, their ground compacted and longer and use it later for watering
blau-grüne Infrastrukturen. Diese sollen Regen impervious, form heat islands. green spaces during the dry
wasser für die Bewässerung von Grünflächen in den Urban green space suffers from summer months. Only in this way
trockenen Sommermonaten zurückhalten. Denn shortages of water. An intelligent can these vital green inner court-
gerade dann übernehmen vitale grüne Innenhöfe rainwater management system yards perform important functions
wichtige Funktionen wie Kühlung, Luftreinhaltung, can counteract these effects. such as cooling and purifying the
Schattenspende und Lärmminderung und erhöhen However, water infrastructure to- air, providing shade and increas-
die Lebensqualität im Quartier. Auf Basis einzelner day has been designed to remove ing the quality of urban life. The
geplanter Häuserblöcke berechnen die Forschungs- rainwater from cities as quickly as research partners calculated the
partner derzeit Wasserbilanzen: Wieviel Nieder- current water balances based on
schlag fällt über das Jahr verteilt, wieviel verdunstet, 1 individually designed housing
fließt ab und kann versickert oder gespeichert wer- blocks: how much rain falls over a
den? Erste Modellierungen mit der Software Mike 2 year and when does it fall; how
Urban auf Blockebene zeigen zum Beispiel, dass much evaporates, or flows away
genug Niederschlag fällt, um selbst in einem trocke- and could therefore be better
nen Jahr bis zu 95 % der Grünstrukturen bewässern directed to infiltration drains or
zu können. In die Simulation fließen auch Verduns- stored? The first block-level
tungsraten und Abflussbeiwerte unterschiedlicher urban water models from the
Oberflächen und Grünstrukturen ein. Im nächsten Mike Urban software showed that
Schritt geht es um das Zusammenstellen blau- there was enough rain to irrigate
grüner Technologien, die auch energetisch positive up to 95 % of the district’s green
Effekte haben. spaces, even during a dry year.
In addition to rainfall, the simula-
Gründächer, Zisternen, Rigolen tion took account of the evapora-
Das Forschungsprojekt fokussiert sich dabei unter 3 7 tion rates and run-off coefficients
6
Artkolchose
anderem auf Retentionsgründächer, die Wasser 4 of different surfaces and vege-
8 5
zurückhalten, die die Kanalisation entlasten, Zister- tated areas. The next step was to
nen einsparen und die Verdunstung im Quartier come up with an arrangement of
fördern. Durch Wasserab- und -überläufe sowie Querschnitt des Re- 4 Wärmetauscher
blue-green technologies that
Entnahmen für Bewässerung ist die Planung und tentionsgründach-Car- Heat exchanger would also have positive ener-
ports am UFZ Leipzig
Berechnung von Abhängigkeiten und letztlich auch Cross-section of the re- 5 Belüftungssystem
getic effects.
der Betrieb unterschiedlicher blau-grüner Infrastruk- tention green roof on a Ventilation system
carport, UFZ Leipzig
turen wie Gründächer, Zisternen oder Rigolen für 6 Schutzvlies
Green roofs, cisterns, infiltra-
viele Bauherren immer noch eine Herausforderung. 1 Vegetation Protective nonwoven tion
Hierfür entwickeln die Forscher im Projekt Leipzig 2 Verteilersystem 7 Dachabdichtung
The research project focused
BlauGrün integrierte Regenwassermanagement- Distributor system Roof waterproofing among other things on retention
und Bewässerungsszenarien sowie Betriebsfüh- 3 Retentionsbox 8 Unterkonstruktion
green roofs, which retain the wa-
rungskonzepte. So kann mit der wettergesteuerten R etention box S upporting structure ter, relieve the drainage network,18 research 7/8.2021 ∂
Software SmartFlow Control die Bewässerung der Erfassung von Recording the physical building below and passes it
physikalischen Para parameters of the soil
Retentionsgründächer intelligent geregelt und ein metern im Bodensub- substrate on the UFZ
through the retention layer of the
optimales Verhältnis von Wasserspeicherung und strat auf dem UFZ- research roof green roof, where it is cooled and
Forschungsdach
Überflutungsschutz sichergestellt werden. Retenti- fed back into the building, thus
onsboxen unter dem Gründach ermöglichen es, replacing a conventional air-
70 bis 140 l Wasser pro Quadratmeter zurückzu conditioning system. Thermal
halten. Damit kann sogar ein 100-jähriges Regen imaging from drones show that
ereignis abgepuffert werden. Experimentiert wird the temperatures of a wetland
auch mit der Funktion des Retentionsgründachs als roof and a bitumen roof can differ
Wärmetauscher. Dies funktioniert mit Leitungsbah- by up to 30 °C on a hot summer
Tobias Hemetner / UFZ Leipzig
nen, die durch den Retentionsraum laufen. Über day. This demonstrates the insu-
eine geschlossene Zirkulation könnte im Sommer lation potential of green roofs for
erwärmte Leitungsflüssigkeit aus dem darunter lie- upper storeys. An interdiscipli-
genden Gebäude durch die Retentionsschicht des nary research group is working
Gründachs geleitet, dabei abgekühlt, wieder ins on four irrigated variants of green
Gebäude geführt werden. So ließe sich eine konven- roofs on the same site, which
tionelle Klimaanlage ersetzen. Wärmebildaufnahmen allows direct comparison of dif-
einer Drohne zeigen, dass es an heißen Sommerta- ferent roof types: a wetland roof,
gen Oberflächentemperaturunterschiede zwischen an extensive green roof, an inten-
Sumpfpflanzendach und Bitumendach von bis zu save on cisterns and promote sive green roof, an intensive re-
30 °C gibt. Sie belegen das Isolationspotenzial der evaporation. Planning and de- tention green roof and a refer-
Gründächer für obere Wohnetagen. Am UFZ etab- signing the interactions of water ence gravel roof. In addition to
liert sich eine interdisziplinäre Forschungsgruppe, run-off, overflow and removal for water resources management,
die mit vier bewässerten Varianten von Gründächern irrigation between various types the group is investigating the
an einem Standort arbeitet und die verschiedenen of blue-green infrastructure, such effects on urban climate, plant
Dachtypologien direkt miteinander vergleichen as green roofs, cisterns or infiltra- growth, biodiversity and pollution
kann: ein Sumpfpflanzendach, ein extensives Grün- tion drains, and its maintenance of blue-green infrastructure, as
dach, ein Intensivgründach, ein Retentionsintensiv- and operation still represent a well as its energetic potential.
gründach sowie ein Referenzkiesdach. Neben dem challenge for many clients. The
Wasserhaushalt werden die Auswirkungen auf das research project is developing a All legal and above board?
Stadtklima, das Pflanzenwachstum, die Biodiver number of integrated rainwater Naturally, an urban district from
sität, den Abbau von urbanen Schadstoffen und management and irrigation sce- which no water is allowed to run
energetische Potenziale untersucht. narios together with operating off raises all sorts of new legal
concepts. For example, weather- and technical questions. Flood-
Alles rechtens? controlled apps such as Smart ing protection? A 30- or a 100-
Natürlich wirft ein abflussloses Quartier auch jede Flow Control provide an intelli- year storm? Safety liability for
Menge neue rechtliche Fragen und Anforderungen gent way of controlling retention flooded swales and hollows?
auf. Diese betreffen nicht nur den Überschwem- green roofs to achieve an opti- How can property owners be in-
mungsschutz. Im Vorfeld wäre auch zu klären, ob für mum balance between water duced to install the necessary
ein 30- oder ein 100-jähriges Starkregenereignis storage and flood protection. blue-green infrastructure? How
vorgesorgt werden muss, ob dies jedes einzelne Retention boxes under a green can everything be correctly
Grundstück oder das gesamte Quartier betrifft oder roof can hold back 70 to 140 l/m 2. phased? Specified in the local
welche Schutzmaßnahmen gegebenenfalls an This is sufficient to buffer a 1 in development plan? Made attrac-
Gebäuden zu treffen sind. Sicherheits- und Haftungs- 100 year rainfall event. The re- tive financially through reduced
fragen stellen sich auch in Bezug auf Mulden und searchers are also looking into drainage charges? The project’s
Geländevertiefungen, die bei starken Niederschlägen how a retention green roof can environmental law experts sug-
als Rückhaltebecken genutzt werden. Und nicht function as a heat exchanger. gest statutory regulation of drain-
zuletzt steht die Frage im Raum, ob und wie Eigentü- This is done by running networks age infrastructure design to
mer und Investoren dazu verpflichtet werden können, of pipes through the retention oblige local councils to develop
die nötigen Infrastrukturen wie Gründächer und Versi- voids. In summer, a closed circu- mandatory integrated blue-green
ckerungsmulden zu errichten und zu betreiben. Wie lation system takes the warmed concepts with urban planners and
wird sichergestellt, dass die neuen Infrastrukturen liquid in the pipes installed in the the public’s participation.
gemeinsam mit Bebauung, Straßen und Grünflächen
rechtzeitig geplant und in Bebauungsplänen festge-
schrieben werden? Wie können die blau-grünen Anla-
Projektleitung Projektpartner Universität Leipzig,
gen attraktiv gefördert und beispielsweise bei der Projektleitung Project partners Hochschule für
Bemessung von Abwassergebühren berücksichtigt Helmholtz Zentrum für Stadt Leipzig, Technik, Wirtschaft
Umweltforschung Kommunale Wasser- und Kultur
werden? Um diese Fragen zu beantworten, plädieren (UFZ), Umwelt- und werke Leipzig, (HTWK),Leipzig,
Umweltjuristen im Projekt für eine gesetzlich gere- Biotechnologisches Stadtwerke Leipzig, T ilia,Leipzig
Zentrum, Leipzig Leipzig 416 Manage- Optigrün International,
gelte Fachplanung zur Abwasserinfrastruktur, die L eitung: Roland A
. ment, Fraunhofer- Krauchenwies-
die Kommunen verpflichtet, integrierte blau-grüne Müller, Koordination: Institut für Grenzflä- Göggingen,
Maximilian Ueberham chen- und Bioverfah- DHI Wasy, Wien,
Konzepte in Abstimmung mit Stadtplanern und mit renstechnik (IGB), Umweltbundesamt,
Bürgerbeteiligung zu entwickeln. zufz.de/leipziger-bg S tuttgart Dessau-RosslauSie können auch lesen
