RISTWAG 2016 - WAS IST NEU? WAS STECKT DAHINTER? - DR. RER.NAT. BIRGIT KOCHER VSVI-FORTBILDUNG STRAßENENTWÄSSERUNG TU DRESDEN, 18. SEPTEMBER 2018 ...
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RiStWag 2016 – Was ist neu? Was steckt dahinter?
Dr. rer.nat. Birgit Kocher
VSVI-Fortbildung Straßenentwässerung
TU Dresden, 18. September 2018
Foto: Landesbetrieb für Straßenbau - Saarland
Übersicht
Was steckt
W t kt hinter
hi t Regelungen
R l der
d RiStWag?
RiStW ?
Was ist neu in den RiStWag 2016?
• Gefährdung von Gewässern durch unterschiedliche
Einwirkungen
• Schutzkonzept
h k der
d RiStWag
• Ermittlung der Grundwasserüberdeckung
• Einstufung von Entwässerungsmaßnahmen
• Behandlung von Straßenoberflächenwasser /
Leichtstoffrückhalt
• Bauausführung und Betrieb
• Anwendungsbereich
An end ngsbereich
• Ausblick
RiStWag 2016 – Was ist neu? Was steckt dahinter? 2
Einfluss von Straßen auf Boden und Wasser
Stäube
Schadstoffeintrag
in Böden Spritzwasser
.. . .. .. .... ....... .. . . ..
-- - - - . ... . .. ... ..... .
-
Straßenabflusswasser
Erhöhte Versickerung bei
Bodenversiegelung Erhöhung des
durchlässigen Standorten
Oberflächenabflusses
Verringerung der
Schadstoffeintrag in Grundwasser- (Stoffeintrag in
das Grundwasser neubildung Gewässer)
Graf ik: nach Ascherl 1995, Renger 1998
Bauwerks‐ und verkehrsbedingte Einflüsse auf Boden und Wasser 3
Rechtliche Grundlagen Straßenoberflächenwasser
• Europäische Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) 2000/60/EG
• Wasserhaushaltsgesetz (WHG) 2009
• L d
Landeswassergesetze t (z.T.
( T seit
it dem
d 19 Jhdt.)
19. Jhdt )
• Bundesbodenschutzgesetz
• Umfangreiches untergesetzliches Regelwerk, z.B.
Grundwasserverordnung (GrwV 2010),
Oberflächengewässerverordnung (OGewV 2010)
• Verwaltungsvorschriften
V lt h ift und d Erlasse
El d Länder
der Lä d
• Stand der Technik: Technische Regelwerke wie Normen, Richtlinien,
Arbeitsblätter von Verbänden wie FGSV, DWA, CEN / DIN
Umsetzung EU‐WRRL: Guter Zustand der Gewässer, Einhaltung von
Umweltqualitätsnormen im Gewässer
Behandlungsbedürftigkeit: Nach WHG,WHG im technischen Regelwerk
Behandlungsanforderungen:
‐ keine gesetzliche Vorgabe
‐ Ausgestaltung ist Inhalt der wasserrechtlichen Genehmigung
Boden‐ und Gewässerschutz 4
Behandlung von Straßenoberflächenwasser
Behandlungserfordernis nach RiStWag und RAS‐Ew
in Abhängigkeit von der Verkehrsstärke:
‐ beinhaltet sowohl Risiko von Unfällen mit Gefahrstoffaustritt
als auch diffuse Schadstoffbelastung
‐ Straßenoberflächenwasser von Außerortsstraßen mit DTV von
< 2.000 Kfz/24 h
weist i . d. R. keine nennenswerten Verunreinigungen (geringe Belastung)
auff und d kann
k im
i Allgemeinen
All i ohne
h Behandlung
B h dl in
i offene
ff Gewässer
G ä
eingeleitet oder sachgerecht versickert werden.
‐ Straßenoberflächenwasser von Außerortsstraßen mit
2.000 Kfz/24 h bis ≤ 15.000 Kfz/24 h
gilt als mäßig belastet und sollten in der Regel vor Einleitung in das
Gewässer einer Behandlung zugeführt werden.
‐ Straßenoberflächenwasser von Außerortsstraßen mit
> 15.000 Kfz/24 h
ggilt als stark belastet und bedarf einer Behandlung.g
Boden‐ und Gewässerschutz 5
Behandlung von Straßenoberflächenwasser
„Altmodisch“ ‐ aber Stand der Technik:
Breitflächige Entwässerung über Bankett, Böschung und Mulde
erhält möglichst
g viele Bodenfunktionen und
ist gleichzeitig die effektivste Behandlung Bildquelle: DEGES
Boden‐ und Gewässerschutz 6
Technisches Regelwerk ‐ Wasserschutzgebiete
Regelwerk
R l k zur Straßenentwässerung
St ß t ä
in Wasserschutzgebieten: RiStWag 2016
• Richtlinien für bautechnische Maßnahmen an Straßen in
Wasserschutzgebieten (erste Ausgabe 1982)
– Gelten dort zusätzlich zu den RAS Ew
– Aussagen zur Gewässergefährdung, Bauphase,
Baumaterialien
– Planungsgrundlagen unterschieden nach Schutzzonen
I, II and III und Schutzzonen für Trinkwassertalsperren
– Behandlung der Straßenabflüsse und
Rückhaltung wassergefährdender Stoffe,
insbesondere Leichtflüssigkeiten (10 – 30 m³)
– Bautechnische Maßnahmen in Abhängigkeit von:
‐ Schutzwirkungg der Grundwasserüberdeckung, g
‐ Verkehrsstärke (Risiko von Unfällen mit
Gefahrstoffaustritt) und
‐ Schutzzone
– Vorgaben für Abdichtungen
Boden‐ und Gewässerschutz 7
Schutzkonzept der RiStWag
Unterscheidung der vom Straßenverkehr ausgehenden Gefährdung der
Gewässer nach Dauer und Häufigkeit ihres Auftretens:
Berücksichtigung von
– Planungsparametern wie Linienführung, Gradiente und Querschnitt
– Straßenverkehr
– Baudurchführung
d hf h
– Straßenbaustoffen
– Unterhaltungg und Betrieb
– örtlichen Gegebenheiten
=> Ziel 1: Dauerhafter Schutz gegen ständige und zeitweilige Stoffeinträge
aus dem Straßenverkehr
• Anspruch wie bei der normalen Straßenentwässerung
• Rückhalt von Schadstoffen durch Filtration und Sorption
• kein dauerhafter Rückhalt von Tausalz möglich, aber ausreichende
Verdünnungg und Vergleichmäßigung
g g g der Frachten nötigg
Gefährdung der Gewässer durch unterschiedliche Einwirkungen 8Schutzkonzept der RiStWag
=> Ziel 2: Temporärer Schutz gegen Auswirkungen von Unfällen mit
wassergefährdenden Stoffen
• Erreichen eines ausreichenden Zeitpuffers bis zur
Schadenseindämmung und ‐beseitigung
• Inanspruchnahme eines Teils der Grundwasserüberdeckung oder des
Bodens oberhalb von Abdichtungen als temporärer Zwischenspeicher
für ausgetretene Gefahrstoffe
oder
• Leichtstoffrückhalt in einer RiStWag‐Anlage
– Nach Havariefall Maßnahmen zur Sicherung und Sanierung erforderlich
– Im Vorfeld und begleitend weitere Maßnahmen
(planerisch, verkehrlich, fahrzeugtechnisch, Unterhaltung und Betrieb)
Gefährdung der Gewässer durch unterschiedliche Einwirkungen 9Ständige Einwirkungen
Bewachsene Bankette mit >20 Jahren Standzeit
an 4 BAB und
d 4 BS
Gefährdung der Gewässer durch unterschiedliche Einwirkungen 10Ständige Einwirkungen
Schwermetalle
h ll in Straßenabfluss
ß bfl – Vergleich
l h mit Grundwasser
d
1000
Natürliches Grundwasser 90-
90
Perzentilwerte [µg/L]
der Konzenttrationen
Straßenabfluss A 555, A 61
100 90-Perzentilwerte [µg/L]
10
90-Perzentil d
1
0,1
m
om
t
r
um
i
nk
el
le
al
fe
k
iu
B
ob
Zi
up
ic
hr
di
m
N
na
C
C
K
ad
Va
C
Grundwasserbeschaffenheit in Deutschland für Schwermetalle ((Kunkel et al. 2004);
);
Straßenabfluss an zwei BAB 2008/2009, filtriert 0,45 µm (Beer/Kocher 2010)
Gefährdung der Gewässer durch ständige Einwirkungen 11Ständige Einwirkungen
Organische
g Schadstoffe in Böden und Wasser
‐ potentiell straßenverkehrsrelevante “neue” Stoffe der WRRL
Löslichkeit in
Wasser, Koc (L/kg) in Böden oder
Name Produkt/Herkunft Zulassung (mg/l; 20 °C)
C) Sedimenten
Anthracen PAK gering 14000 - 26000
Benzol In Benzin Anteil < 1 % 1770 ca. 18 - 900
1,2-Dichlorethan Antiklopfmittel (veraltet?) 8700 19 - 152
Bi (2 th lh
Bis(2-ethylhexyl)phthalat
l) hth l t W i h
Weichmacher
h (DEHP) 13
1,3 63 100 - 888
63.100 888.000
000
Fluoranthen PAK gering 38000
Naphtalin PAK 32 400 - 1300
Nonylphenol Weichmacher Verbot 2003 6 32.000 - 60.000
Octylphenol In Kautschuk 12,6 3500 - 18500
Benzo(a)pyren PAK 3 4.500.000
Benzo(b)fluoranthen PAK 0,0012 k.A.
Benzo(ghi)perylen
(g )p y PAK 0,0003 k.A.
Benzo(k)fluoranthen PAK 0,0122 k.A.
Indeno[1,2,3-cd]pyren PAK 0,062 k.A.
1,2,4-Trichlorbenzol In Ölen, Schmiermitteln 30 58700
Weitere Substanzen
Substanzen, die nicht im Anhang der WRRL enthalten sind:
Mercaptobenzothiazol In Reifen 117 1685
Benzothiazol In Reifen 307
2-Methyl-thiobenzothiazol In Reifen 2518
2 Methylbenzothiazol
2-Methylbenzothiazol In Reifen 474
Bisphenol A Weichmacher 293 - 1524 (ohne Einheit)
PCB In Bankettproben 10^4 - 10^6 (ohne Einheit)
AOX (Kontrollparameter) entfällt 12Schadstoffrückhalt in Bankett und Böden
Nicht nur Schwermetalle,
Schwermetalle auch organische Schadstoffe in
Straßenoberflächenwasser sind vorwiegend partikelgebunden
‐ Einige der organischen Parameter waren weder in Lösung noch im Sediment
nachweisbar (Treibstoffbestandteile MTBE und ETBE sowie zwei der untersuchten
Vulkanisationshilfsstoffe (Benzothialole MBT und MeBT)
‐ Für Benzol, Bisphenol A, Nonylphenol und Octylphenol konnten aufgrund der hohen
Bestimmungsgrenzen im Wasser keinek partikulären
k l Anteile
l ermittelt
l werden
d
‐ Ein einheitlich hoher partikulärer Anteil bis zu 83 Prozent wurde für
Mineralölkohlenwasserstoffe (MKW), polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe , die
z.B.
B bbeii Verbrennungsprozessen
V b entstehen
t t h (PAK
(PAK‐16
16 nach
h EPA),
EPA) polychlorierte
l hl i t Biphenyle
Bi h l
(PCB‐6) und den Weichmacher DEHP festgestellt.
‐ Für die drei Benzothiazole MTBT, BT und OHBT liegt der partikuläre Anteil bei bis zu 53
Prozent Für Benzothiazolsulfonsäure (BTSA) wurden an zwei Standorten bis zu
Prozent.
zehnprozentige partikulär gebundene Anteile ermittelt, am dritten Standort jedoch 79
Prozent.
(Grotehusmann et al.
al 2017)
Das bedeutet: Feinpartikel (AFS63) sind ‐ auch für organische Schadstoffe ‐
der Schlüsselparameter für die Behandlung
Gefährdung der Gewässer durch unterschiedliche Einwirkungen Folie Nr. 13Schadstoffrückhalt in Bankett und Böden Lysimeteranlage Augsburg (Endres et al. 2017): Elektrische Leitfähigkeit im Sickerwasser der Lysimeter und im Straßenabfluss [mS/cm]: =>> Hohe jahreszeitliche Variabilität Notwendig: ‐ Umsetzung von Forschungsergebnissen in Planungsanforderungen ‐ Festsetzungen für Wartung und Kontrolle , Gelegentliche oder regelmäßige Messungen nicht sinnvoll ! Gefährdung der Gewässer durch unterschiedliche Einwirkungen Folie Nr. 14
Sedimentfiltration Ständige Einwirkungen – Partikelrückhalt im und auf dem Bankett 15
Schadstoffrückhalt in Bankett und Böden
• Phasenverteilung der Schadstoffe:
– Schwermetalle: vorwiegend an Partikel gebunden
– Bedingung: pH‐Wert bleibt im Bereich 6,5 bis 8
– PAK / MKW / viele weitere organische Schadstoffe:
ebenfalls vorwiegend an Partikel gebunden
• Prozesse bei Infiltration und Perkolation in Bankett, Böden, Filtermedium:
– Oberflächenfiltration mit Aufbau eines “Filterkuchens”
=> “Sedimentfiltration”
– Tiefenfiltration
– Sorption / Einschliessung / Einbau von Schadstoffen sowohl im Sediment
(Filterkuchen) als auch im Bankett / Boden / Filtermaterial
– das Sediment trägt mehr zur Schadstoffsorption bei als die
darunterliegenden 30 cm Bankettboden/Filtermaterial
• bei Straßenabflüssen (!) wegen Stoffbestand und pH‐Wert keine “Erschöpfung”
des Partikelrückhaltes,
Partikelrückhaltes Standzeit “unendlich”
unendlich
• durch Partikeleintrag Aufhöhung der Oberfläche (im Bankett bis 1 cm / a), das
Material hat erhöhte Feststoffgehalte,
überschreitet aber nicht Prüf‐ u Maßnahmenwerte nach BBodSchV
Ständige Einwirkungen – Partikelrückhalt im und auf dem Bankett 16Boden als Behandlungsmedium
Boden hat natürliche Funktionen
F nktionen als
Abbau‐, Ausgleichs‐ und Aufbaumedium für stoffliche Einwirkungen aufgrund
der Filter‐, Puffer‐ und Stoffumwandlungseigenschaften, insbesondere auch
zum Schutz des Grundwassers (BBodschG)
Straßenentwässerung:
bevorzugt durch breitflächige Versickerung über Bankett und Böschung
Standfestigkeit bei Abkommen von Fahrzeugen muss gegeben sein
Reinigung durch Oberflächenfiltration und Sedimentation
Ständige Einwirkungen – Partikelrückhalt im und auf dem Bankett 17Bodenfunktionen im Straßenbau – Einwirkungen
Abt
Abtrag Versiegel ng
Versiegelung Umlager ng
Umlagerung
Verdichtung Aufschüttung Schadstoffeintrag
Ziel: Verminderung der Versiegelung und weniger Flächeninanspruchnahme
‐ Minimierung der Eingriffe in natürliche Böden
‐ Erhalt
E h lt möglichst
ö li h t vieler
i l Bodenfunktionen
B d f kti i möglichst
in ö li h t großem
ß U f
Umfang
Boden‐ und Gewässerschutz 181 Einführung
Straßenbankette –
Schadstoffrückhalt und Standfestigkeit
Dr.‐Ing. Emanuel Birle (TU München)
Dipl.‐Ing. Andromachi Koukoulidou (TU München)
D I Moritz
Dr.‐Ing. M it Werkenthin
W k thi (TU Berlin)
B li )
Dr. Björn Kluge (TU Berlin)
(Veröffentlicht in: Koukoulidou et al. (2017); Werkenthin et al. (2018))
Ständige Einwirkungen – Partikelrückhalt im und auf dem Bankett 191 Einführung
Anforderungen an Bankette
Bautechnische Anforderungen Umwelttechnische Anforderungen
Verkehrssicherheit Boden- und Grundwasserschutz
Wirtschaftlichkeit
Tragfähigkeit Schadstoffrückhaltevermögen
l
lange L
Lebensdauer
b d S h d t ffbi d
Schadstoffbindevermögen
ö
Ki
Kiesanteil
t il Organische
O i h S Substanz?
b t ?
Sand- und Feinanteil
Ständige Einwirkungen – Partikelrückhalt im und auf dem Bankett 201 Einführung
Aufbau von Banketten:
A) gemäß ZTV E-StB 09 B) „Schotterrasen“ C) Wunsch LAWA
Oberboden 5 cm
Schotterrasen mit 20 cm
0/32 mm Oberboden
15 M.-% Oberboden
GU / GT
Auff die
A di Ob
Oberbodenschicht
b d hi ht Anforderung
A f d Anforderung
A f d
wird manchmal verzichtet Tragfähigkeit Tragfähigkeit
nicht immer erfüllt nicht erfüllt
Schadstoffrückhalte- Schadstoffrückhalte-
vermögen vermindert ? Begriff nicht eindeutig vermögen optimal ?
=> Optimierung der Bauweise notwendig
Ständige Einwirkungen – Partikelrückhalt im und auf dem Bankett 213 Standfestigkeit und Schadstoffrückhalt
Fragestellungen:
• Forschungsziel: Die Bestimmung eines möglichst hohen Feinkornanteils
bei Gewährleistung einer ausreichenden Tragfähigkeit
Mögliche zukünftige Bauweisen für Bankette:
Einschichtiges Bankett oberhalb des
Frostschutzkieses
0/32 mm Kies- Gemische
• Sind die
Schwermetallkonzentrationen
unterhalb standfester Bankette höher
als in „herkömmlichen
herkömmlichen“ Banketten? ?
• Welche Schwermetallfrachten
resultieren bei verschiedenen
Banketten?
Ständige Einwirkungen – Partikelrückhalt im und auf dem Bankett3 Untersuchungen zum Schadstoffrückhalt
Foto: TU Berlin
233 Untersuchungen zum Schadstoffrückhalt
Untersuchte Materialien
(1) Ob
Oberboden
b d (OB)
- schwach schluffiger Sand (Su2) nach KA5
- SU* nach DIN 18196
(2) Gemisch aus nat. Gesteinskörnung (BS) für Schottertragschicht
(3) Gemisch
G i h aus (1) und
d (2)
(2), mit
it einem
i OB
OB-Anteil
A t il von 15 M
M.%
% (OB15)
2 mm pH Corg CaCO3
M% M%
Oberboden (OB) 24 4 7,57 0,88 0,01
Schotter (BS) 2 75 7,67 0,13 0,52
Mix (OB15) 6 63 7,63 0,40 0,373 Untersuchungen zum Schadstoffrückhalt Frachten [mg/(m² * a)]
4 Empfehlungen für die Baupraxis
Zusammenfassung Forschungsergebnisse zu standfesten
Banketten
• Lösungskonzentration standfester Bankette im Mittel
unterhalb
t h lb PPrüfwerte
üf t der
d BBodenschutzverordnung
d h t d
• Aber aufgrund hoher Infiltrationsraten entstehen erhebliche Frachten
Oberboden
Oberboden-Schotter-Mix
Schotter Mix (OB15) deutlich Vorteile bei Frachten
• Zur Reduzierung der Schwermetallfrachten:
Mindestfeinkornanteil von 5 M
M.-%
-%
• Aus Gründen der Tragfähigkeit:
max. Feinkornanteil ca. 15 M.-%
• Einsatz von Oberboden nicht notwendig
• Empfohlene Anforderung an den Verdichtungsgrad DPr = 100 %
Verwendung
V d von R
Recyclingbaustoffen
li b t ff aus mechanischer
h i h Si Sicht
ht möglich
ö li h
=> Baustoffgemische 0/32 mm der Bodengruppen GU/GT
=> Umsetzung in ZTV E 2017 bereits erfolgt (Feinkornanteil 8-12%)
Ständige Einwirkungen – Partikelrückhalt im und auf dem BankettVorübergehende Einwirkungen: Tausalz
10000
Na mg/L
Ca mg/L
1000
100
10
1
0,1
Nov 04
Nov. Feb 05
Feb. Mai 05
Mai. Sep 05
Sep. Dez 05
Dez. Mrz 06
Mrz. Jul 06
Jul. Okt 06
Okt. Jan 07
Jan. Apr 07
Apr. Aug 07
Aug.
Zeitpunkt der Probenahme
Zeitlicher Verlauf der Natrium‐ und Calciumkonzentrationen im Straßenabfluss der
A61; Monatsmischproben, Messungen von 2005 bis 2007 (Kocher 2007)
Gefährdung der Gewässer durch unterschiedliche Einwirkungen 27Vorübergehende Einwirkungen: Tausalz Gefährdung der Gewässer durch unterschiedliche Einwirkungen 28
Vorübergehende Einwirkungen: Tausalz Gefährdung der Gewässer durch unterschiedliche Einwirkungen 29
Vorübergehende Einwirkungen: Tausalz
Beispielhafte Darstellung der berechneten Chloridkonzentration im Grundwasser,
Versickerung 2000 mm/a, konstante Konzentration 50 % Quellstärke nach zehn Jahren
(Braun et al. 2017)
=> Ab 20‐30m Entfernung kein Unterschied, ob die Tausalzmenge variabel oder konstant
eingetragen wird
Gefährdung der Gewässer durch unterschiedliche Einwirkungen 30Außergewöhnliche Einwirkungen
Infiltrations-
Infiltrationszone Spritzwasser-
Spritzwasserzone Unbeeinflusste
zone zone Zone
0
150
100 Stolpe: 29.03. - 7.04.2000 100
omidkonzentration [ppm]
N: 17,3 mm
KWB: - 4,5 mm 50
200
Tiefe [cm]
0 10
Mellendorf: 19.04. - 22.05.2000
N 43 mm
N: 5
100 KWB:- 87mm
3
200 2
Bro
1
300 0.5
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Fahrbahnabstand [cm]
Verteilung der Infiltration von Straßenabfluss ‐ sandiges Bankett
Verteilung der Infiltration von Straßenabfluss - sandiges Bankett
Gefährdung der Gewässer durch unterschiedliche Einwirkungen 31Außergewöhnliche Einwirkungen
Austritt von Kohlenwasserstoffen – Prinzipskizze zum Transport im Untergrund
ohne bewachsene Bodenzone
(nicht wasserlösliche Stoffe, Dichte geringer als Wasser)
(US EPA 1995, User Guide HSSM Hydrocarbon Spill Screening Model)
Gefährdung der Gewässer durch unterschiedliche Einwirkungen 32Außergewöhnliche Einwirkungen
Stoffverlagerung
g g von Straßen in Einzugsgebieten
gg von Trinkwassergewinnungen
g g
aus Oberflächengewässern (RiStWag 2016)
Gefährdung der Gewässer durch unterschiedliche Einwirkungen 33Schutzgebiete und Zoneneinteilung
Schutz
S h von Grundwasser,
G d Trinkwassergewinnung
i k i aus
Oberflächengewässern, Heilquellen
– G
Grundwasserschutzgebiete
d h t bi t und d Trinkwassergewinnung
Ti k i aus
Oberflächengewässern
• Zone I: Fassungsbereich (bei Grundwassergewinnungsanlagen)
• Stauraum mit Uferzone (bei Trinkwassertalsperren)
• Zone II: Engere Schutzzone, ggf. unterteilt in Zone IIA / IIB
• Zone III: Weitere Schutzzone,
Schutzzone ggf.
ggf unterteilt in Zone IIIA / IIIB
– Heilquellenschutzgebiete
• Spezieller
ll Schutzgegenstand
h d / selbst
lb “belastet”
“b l ”
• Einzelfallbetrachtung
– Nicht festgesetzte Schutzgebiete
• Gleiches Schutzbedürfnis wie festgesetzte Schutzgebiete
• Wenn nötig,
nötig fachgutachterliche Ausweisung von Schutzzonen
Einstufung von Entwässerungsmaßnahmen 34Schutzwirkung der Grundwasserüberdeckung
Verbindung von:
- Sperrwirkung der Grundwasserüberdeckung und
- „Schwammfunktion“ des Porenraumes der ungesättigten Zone
- Neu: Kombination von Schichten möglich (Bedingungen!)
Durchlässigkeit Mächtigkeit Schutzwirkung
>2m groß
kf < 1. 10-7 m/s 1–2m mittel
4m groß
bis 2–4m mittel
1 10-7 m/s
.
8m groß
bis 4–8m mittel
1 10-6 m/s
.
15 m groß
ß
bis 5 – 15 m mittel
1 10-4 m/s
.
1. 10-3 m/s --- gering gering
Einstufung von Entwässerungsmaßnahmen 35Schutzwirkung der Grundwasserüberdeckung
EErmittlung
ittl d
der Mä
Mächtigkeit
hti k it d
der G
Grundwasserüberdeckung
d üb d k b
beii b
breitflächiger
itflä hi
Versickerung über Bankette und Böschungen:
Neu: A
N Anrechnung
h des
d Dammbauwerkes
D b k explizit
li it möglich
ö li h
Voraussetzung: Genug Porenraum
oder eine mindestens 1 m mächtige Schicht mit kf < 10‐6 m/s im Untergrund
Fahrbahnrand
Mächtigkeit der
Grundwasserüberdeckung nach
Gelände RiStWag
Abstand zwischen dem jeweils tiefer
liegenden befestigten Fahrbahnrand
und dem MHGW
MHGW
Einstufung von Entwässerungsmaßnahmen 36Schutzwirkung der Grundwasserüberdeckung
Einstufung von Entwässerungsmaßnahmen in Zone III (Grundwasser)
RiStWag (2002) zusammengefasst,
g RiStWag (2016)
da Versickerbecken immer mit
Absetzanlage!
(RAS Ew)
Stufe 1 (Boden)
St f 1 (Boden/Technik)
Stufe (B d /T h ik)
Stufe 2 (Boden/Technik)
Stufe 3 (Technik/Boden) Stufe 2 (Technik/Boden)
Stufe 4 (Technik) Stufe 3 (Technik)
DTV Zone III bzw. III A Zone III B DTV Zone III bzw. III A Zone III B
Schutzwirkung der Schutzwirkung der Schutzwirkung der Schutzwirkung der
Grundwasser-überdeckung* Grundwasser-überdeckung* Grundwasser-überdeckung* Grundwasser-überdeckung*
Kfz groß mittel gering groß mittel gering Fz/24h groß mittel gering groß mittel gering
< 2.000 Stufe 2 Stufe 2 < 2.000 Stufe 1 Stufe 1
Stufe 1 Stufe 2 Stufe 1 Stufe 1
2.000 bis 2.000 bis
Stufe 3 Stufe 1 Stufe 1 Stufe 2 Stufe 1 Stufe 1
15.000 15.000
Stufe 3 Stufe 2
bis 15.000 Stufe 2 Stufe 3 Stufe 4 Stufe 2 über 15.000 Stufe 2 Stufe 3
Einstufung von Entwässerungsmaßnahmen 37Schutz gegen Abkommen von der Fahrbahn
Wahl von Schutzeinrichtungen in Zone II
((Definition der Aufhaltestufen H 1 und H 2 z. B. in RPS))
DTV
Lage der Straße
≤ 15.000
15 000 Kfz/24h > 15.000
15 000 Kfz/24h
Damm Höhe größer 0,5 m H1 H2
Geländegleich bis Höhe = ± 0,5
05m* H 1**
1 H2
Einschnitt Tiefe größer 0,5 bis 2,0 m keine H1
Tiefe größer 2
2,0
0m keine keine
* Höhenunterschied
Höh hi d zwischen
i h Böschungsschulter
Bö h h l und d Böschungsfuß
Bö h f ß
** Schutzeinrichtungen können entfallen, wenn seitlich der Straße
keine Hindernisse vorhanden sind.
Gestaltung des Straßenseitenraums 38Gestaltung des Straßenseitenraums – Zone III
Bewährte Lösung für viele Fälle: Breitflächige Versickerung
Weitere Schutzzone (Zone III), Damm
Stufe 1, unterer Fahrbahnrand
Bildquelle: FGSV
Gestaltung des Straßenseitenraums 39Rückhalt ausgetretener wassergefährdender Stoffe
Neu in den RiStWag 2016: Unverschiebliche hinterfüllte
Betonschutzwand als „Bauwerk für den Gewässerschutz“
Beispiel:
p WSG Zone II Mittelstreifen: Verzicht auf die Abdichtungg von
Böschung und Mulde möglich
Zusätzliche Anforderungen an die Betonschutzwände, die zum
G ä
Gewässerschutz
h eingesetzt
i werden:
d
‐ unverschiebliche Wand ohne Entwässerungsöffnungen (geschlossen)
‐ Hinterfüllung mit bewachsenem Boden
‐ Aufstellung der Betonschutzwand auf Asphalt‐ oder Betonunterlage
‐ Fläche zwischen der Fahrbahnkante und der Unterlage der
Betonschutzwand dicht und standfest befestigt
g ((entsprechend
p
mindestens Bk 0,3 nach RStO)
‐ dauerelastische Abdichtung der Fugen zwischen Betonschutzwand
und Unterlage
‐ Abdichtung der Betonschutzwandfugen.
Hier tritt der Gewässerschutz in den Vordergrund
gegenüber einzelnen Aspekten der RPS (Anprallheftigkeit)
Gestaltung des Straßenseitenraums 40Rückhalt ausgetretener wassergefährdender Stoffe
Neu in den RiStWag 2016:
2016 Unverschiebliche hinterfüllte
Betonschutzwand als „Bauwerk für den Gewässerschutz“
Bildquelle: FGSV
Funktion als „Wanne
Wanne“ zum temporären Rückhalt
ausgetretener Gefahrstoffe direkt vor Ort
Verringerung des Eingriffs in den Boden,
‐ aber starke Trennwirkung für Tiere
Gestaltung des Straßenseitenraums 41Gestaltung des Straßenseitenraums – Zone II
Abgedichtete Einschnittböschung:
Engere Schutzzone (Zone II), Einschnitt; unterer Fahrbahnrand
(Abdichtung mit KDB oder Bentonitmatten)
Bildquelle:
FGSV
Gestaltung des Straßenseitenraums 42Gestaltung des Straßenseitenraums – Zone II Abgedichtete Böschung und Mulde: Engere Schutzzone (Zone II), Damm; unterer Fahrbahnrand (mineralische Abdichtung) Bildquelle: FGSV Gestaltung des Straßenseitenraums 43
Gestaltung des Straßenseitenraums – Zone II
Abgedichteter Mittelstreifen:
Engere Schutzzone (Zone II), Mittelstreifen; Dachprofil
Bildquelle:
q FGSV
Gestaltung des Straßenseitenraums 44Leichtstoffrückhalt und Behandlung des SOW
X
Abscheideanlagen
g
Begriffsänderung !!!
Heißen jetzt neu
Absetzanlagen mit Leichtstoffrückhaltung
(RiStWag-Anlagen)
Grund: Verwechslungsgefahr mit
Abscheideanlagen nach DIN 1999‐100
Leichtstoffrückhalt und Behandlung 45Leichtstoffrückhalt und Behandlung des SOW
Prinzipskizze RiStWag
RiStWag-Anlage
Anlage RiStWag 2002
Prinzipskizze RiStWag-Anlage RiStWag 2016Leichtstoffrückhalt und Behandlung des SOW
RiStWag
RiStW – Anlagen
A l ‐ Ausgestaltung
A t lt
Pro und Kontra zu:
1.
Beckengefälle
und
Schlammfang
2.
Starre und
schwimmende
Tauchwände
Behandlung 47Unterhaltung und Betrieb an Straßen in WSG
Unterhaltung von Straßen in WSG umfasst
– Betrieb, Kontrolle und Wartung der
Straßenentwässerungseinrichtungen (HKWES)
– deren bauliche Erhaltung sowie
– Maßnahmen im Havariefall
Grundlage hierfür ist die Dokumentation bautechnischer
Maßnahmen !
– Bestandsdaten
– Alarmierungsplan
– Verhaltensregeln
g bei Unfällen und im Schadensfall
– Eintragungen über die Wartungs- und Überwachungstätigkeiten
einschließlich Maßnahmen, die nach Havariefällen getroffen wurden
Unterhaltung von Straßen in WSG 48Anwendungsbereich der RiStWag
– Die RiStWag gelten für geplante sowie um- und auszubauende Straßen in
Wasserschutzgebieten
– sinngemäß
g für deren Nebenanlagen
g ((z.B. Parkplätze
p und Rastanlagen)
g )
In Länderabfrage häufiger Wunsch:
Befreiung g oder Erleichterungg für kleine Straßen mit g
geringem
g DTV,,
für städtische Gebiete, für ...
=>
> Neu: Formulierung für Ausnahmen im
Anwendungsbereich
„Ausgenommen
A sind
i dBBaumaßnahmen
ß h fü
für F
Fuß-
ß unddR
Radwege
d oder
d andere
d
Vorhaben, von denen keine relevante Gefährdung für Gewässer zu
erwarten ist.“
Gestaltung muss so sein, dass die Wirksamkeit bestehender oder für die
zugehörige Straße geplanter Schutzmaßnahmen nach RiStWag
nicht beeinträchtigt wird
Anwendungsbereich 49Reinigungsleistung von Böden und Anlagen
Überlegungen zum Vergleich der Reinigungsleistung
von Böden und Anlagen
• Anlagen werden auf bestimmte Parameter bemessen (z.B.
Aufstiegsgeschwindigkeit MKW-Tröpfchen, Sinkgeschwindigkeit Partikel)
=> definierte Eigenschaften
• Beispiel: DIBt-/DWA-Prüfverfahren für die Zulassung dezentraler
Anlagen kann nur einen kleinen Ausschnitt mit den wichtigsten Stoffen
abdecken,, realistische Bedingungen
g g kaum herstellbar bzw. bezahlbar
• Bei der Nutzung von Böden umfassende Reinigung auch ohne
„definierte Eigenschaften“
• R
Ressourcenaspekte
kt (Herstellung
(H t ll und
dEEntsorgung
t Filt
Filtersubstrate?,
b t t ?
Verbleib schwach belasteten Bodenmaterials?)
• Praktische Aspekte: Kosten Beschaffung/Bau, Unterhalt, Genehmi-
gungsfähigkeit, Schwere der Folgen bei Unfällen mit wassergefähr-
denden Stoffen, Kosten der Beseitigung solcher Unfallfolgen,
„Biotopwert“, Kühlungswirkung, Abflussdämpfung / -minderung
Gefährdung der Gewässer durch unterschiedliche Einwirkungen 50Anforderungen der EU‐WRRL ‐ Ausblick
N
Neu‐ und
d Ausbau
A b / Umgang
U mit
it Straßen
St ß im i Bestand
B t d
• Neubau und Ausbau von Straßen: Einhalten der Anforderungen durch
– Umsetzung von Forschungsergebnissen in Planungsanforderungen
– Festsetzungen für Wartung und Kontrolle , da regelmäßige oder
gelegentliche Messungen nicht nötig und nicht sinnvoll !
– FE zur Bemessung von Sedimentationsräumen (Schlammsammelraum)
• FGSV AK 5.2.3 gegründet 2017: Erarbeitung Leitfaden Fachbeitrag WRRL
• FGSV AK 55.5.1:
5 1: Überarbeitung der „BeStWag
BeStWag“
• Bestand: Umsetzung der Anforderungen
– Wartung und Kontrolle (HKWES)
– Maßnahmen bei Havarien, Alarmierungspläne
– FE‐Vorhaben Tausalzverdünnung: Am wirkungsvollsten bei
breitflächiger Entwässerung
– Bestandserfassung, Priorisierung, Sanierung von Anlagen und
Einleitstellen: Pilotprojekte in NRW und BaWü zeigen, dass dies
mehrere
h Jahrzehnte
J h h t dauern
d wird
id
Ausblick 51Veröffentlichungen zum Thema Reinigungsleistung von Bankett und Böschung
• Beer F., Surkus B., Kocher B. (2010): Stoffeintrag in Straßenrandböden - Messzeitraum 2008/2009. Berichte der Bundesanstalt für
Straßenwesen, Reihe Verkehrstechnik, Heft V 209, 41 S. NW-Verlag Bremerhaven. - http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2012/389/
• Endres M., Brand M., Tiffert A., Marks T., Kocher B., Hilliges R. (2018, in Druckvorbereitung): Effizienz geohydraulischer
Sicherungsmaßnahmen bei Einsatz von Böden mit umweltrelevanten Inhaltsstoffen – Teil 2. 275 S., Forschungsbericht zu FE 89.0292/2013 im
Auftrag der BASt.
• Braun C., Klute M., Reuter C., Rubbert S. (2017, in Druckvorbereitung):Tausalzverdünnung und –rückhalt bei verschiedenen
Entwässerungsmethoden – Modellberechnungen. Forschungsbericht zu FE 09.0156/2011/LRB im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen.
• Grotehusmann D., Lambert B., Fuchs S., Graf J. (2017): Konzentrationen und Frachten organischer Schadstoffe im Straßenabfluss.
Schlussbericht zu BASt-FE-Nr. 05.152/2008/GRB. BASt-Berichte, Reihe V, Heft V 259. http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2018/1891/
• Hillenbrand, T. , Toussaint, D. , Böhm, E. , Fuchs,S. , Scherer, U. , Rudolphi, A. , Hoffmann, M. (2005): Einträge von Kupfer, Zink und Blei in
Gewässern und Böden - Analyse der Emissionspfade und möglicher Emissionsminderungsmaßnahmen. UBA - Texte 19 / 05, 1- 279.
g U.,, Grotehusmann D. (2009):
• Kasting ( ) Vergleich
g der Reinigungsleistung
g g g von Retentionsbodenfiltern und Versickeranlagen
g an Bundesfernstraßen.
95 S. Forschung Straßenbau und Straßenverkehrstechnik, Heft 1024. BMVBS, Abt. Straßenbau, Bonn 2009.
• Kasting U., Grotehusmann D. (2007): Bodenfilteranlagen zur Behandlung von Straßenabflüssen - Halbtechnische Bodenfilterversuche
Teil 2: Versuche zur Salzbelastbarkeit. KA - Abwasser, Abfall 54/8, 789 – 797.
• Kluge B., Wessolek G. (2017, in Druckvorbereitung): Untersuchungen zur Optimierung von Schadstoffrückhalt und Standfestigkeit von
g
Banketten - Verlängerter Prüfzeitraum. 83 S. Forschungsbericht
g zu FE 89.0307/2015 im Auftrag
g der Bundesanstalt für Straßenwesen.
• Kocher B. (2008): Schadstoffgehalte von Bankettmaterial - bundesweite Datenauswertung, Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe
Verkehrstechnik, Heft V 167, 72 S. NW-Verlag Bremerhaven.
• Kocher B. (2007): Stoffeintrag in Straßenrandböden – Messzeitraum 2006/2007. Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Heft V 199, NW-
Verlag Bremerhaven, 2010. http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2011/325/
• Kocher B
B. (2010): Stoffeinträge in den Straßenseitenraum - Reifenabrieb.
Reifenabrieb Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen
Straßenwesen, Reihe
Verkehrstechnik, Heft V 188, 29 S., NW-Verlag Bremerhaven. http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2011/114/
• Kocher B., Wessolek G. (2003): Verlagerung straßenverkehrsbedingter Stoffe mit dem Sickerwasser. 99 S., Forschung Straßenbau und
Straßenverkehrstechnik, Heft 864, Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen, Abt. Straßenbau, Bonn.
• Koukoulidou A., Birle E., Heyer D. (2017): Baustoffe für standfeste Bankette. 69 S. Bericht zum BASt-FE-Nr. 05.0177/2012/MRB. Berichte der
Bundesanstalt für Straßenwesen,
Straßenwesen Reihe Straßenbau
Straßenbau, Heft S 107.
107 http://bast
http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2017/1801/.
opus hbz-nrw de/volltexte/2017/1801/
• Kunkel, Ralf; Hannappel, Ralf; Voigt, Hans-Jürgen; Wendland, Frank (2004): Die natürliche Grundwasserbeschaffenheit ausgewählter
hydrostratigrafischer Einheiten in Deutschland, Hrsg.: FZ Jülich, Reihe Umwelt, Bd. 47, Jülich.
• Lambert B., Fuchs S. (2008): Bodenkundliche Untersuchungen im Rahmen des Entwicklungsvorhabens "Versickerung des
Niederschlagswassers von befestigten Verkehrsflächen". 105 S. Fa. BIOPLAN im Auftrag des Bayerisches Landesamtes für Umwelt (Ergänzung
des Schlussberichtes Nadler,
Nadler Meissner 2007)
2007). kostenloser Download unter www
www.lfu-bayern.de.
lfu-bayern de
• Nadler A., Meißner E. (2007): Versickerung des Niederschlagswassers von befestigten Verkehrsflächen - Abschussbericht
Entwicklungsvorhaben Oktober 1996 - Oktober 2005. 70 S. + Anhang, Bayerisches Landesamt für Umwelt, München.
• Werkenthin M., Kluge B., Wessolek G. (2018): Untersuchungen zur Optimierung von Schadstoffrückhalt und Standfestigkeit von Banketten.
Boden‐ und Gewässerschutz
83 S., Forschungsbericht zu FE 05.0160/2010/MGB, BASt-Berichte, Reihe V, Heft V 300, http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2018/1921/ 52Sie können auch lesen
