Wirtschaftlichkeitsbetrachtung von Regenwasser Versickerung gegenüber von Kanalentwässerung

Inhalt

Einleitung 2

Grundlagen 3

Ansatz 5

Kanalentwässerung 6

Rigolenentwässerung 6

Wirtschaftlichkeitsberechnung 8

Fazit 10

Einleitung

In Deutschland werden Dachflächen und versiegelte Flächen von den Entwässerungsbetrieben in Rechnung gestellt. Es stellt sich also die Frage, ob eine Investition in Versickerung auf dem Grundstück wirtschaftlicher ist als die jährlichen Abwassergebühren. Viele deutsche Städte haben Schwierigkeiten Starkregenereignisse in den teils alten Kanalsystemen zu entwässern.

Die Summe der versiegelten Flächen steigt, durch die intensive Bebauung. Gründächer halten große Mengen von Niederschlagswasser insbesondere Starkregen (Gewitter) zurück und werden von Städten und Gemeinden bevorzugt.

Die abzuleitende Regenwassermenge wird anhand des Jahrhundertregenereignisses, der Abflussbeiwerte und deren Fläche berechnet. Dadurch ergibt sich ein Volumenstrom, den es zu versickern oder einzuleiten gilt.

Um herauszufinden ob eine Entwässerung des Regenwassers möglich ist muss ein geologisches Gutachten angefertigt werden. Dies kann durch Rammkernsondierungen oder Bohrungen durchgeführt werden. Dabei wird die höhe des Grundwassers und Versickerungsbeiwert (Wasserdurchlässigkeitsbeiwert) festgestellt. (Das geologische Gutachten gibt ebenso Aufschluss über die Strömungsgeschwindigkeit des Grundwassers, dessen Temperatur und der Wärmeleitfähigkeit des Bodens. Die Nutzung als Wärmequelle für Sole-Wärmepumpen kann somit ebenfalls abgewogen werden. Außerdem verbergen sich unterirdisch enorme Speicherkapazitäten für Kühlung und sommerliche Wärmeüberschüsse).

Es ist sicherzustellen, dass keine Versiegelung oder wasserführende Schichten Schadstoffe wie z.B. Blei oder Kupfer enthalten.

In folgender Wirtschaftlichkeitsbetrachtung wird anhand eines Wohnungsbauprojekt verglichen ob die Entwässerung des Regenwassers auf dieses ca. 1 ha großen Fläche in das Kanalsystem oder Rigolen zwischen den Streifenfundamenten sinnvoller ist.

Grundlagen

Grundlage dieser Berechnung ist:

• Der Regenwasserplan
• Die Entwässerungsberechnung
• Die Entwässerungskosten der Stadtentwässerungsbetriebe
• Das Regewasserschema zur Gefälleabschätzung
• Die Versickerungsberechnung

Detail 2

Detail 1

Ansatz

Die in braun dargestellten Leitungen und Bauteile müssten anstelle der Rigole verbaut werden. Außerdem müssen die Abwassergebühr von 1,27 €/(m²*a) an die Stadtwerke abgeführt werden.

In dem Stadtteil sind die Kanäle ein sog. Mischwassersystem. D.h. Schmutz- und Regen können zusammen entwässert werden.

Die Rigole ist in der Investition teurer. Die Berechnung ergibt eine Amortisationsdauer für diese Mehrkosten anhand der eingesparten Abwassergebühren.

Kanalentwässerung

Die Leitungswege bei der Rigolenentwässerung sind kurz. Zur Kanalentwässerung kommen also Leitungswege, Hebeanlagen und Schächte hinzu. Es wird ein Sammelbecken mit Pumpen oder Hebeanlage für das Gebäude G2-3 erforderlich, da die Regenwasserleitungen zu tief in der Garage verlaufen würden.

Hebeanlage 10000

Zzgl. Sammelbecken …€

Investitionskosten ca. 249700 €

Betriebskosten 12.700 €/a zzgl. Wartung + Betriebsstrom Hebeanlage

Rigolenentwässerung

An die Versickerungsanlage sollen vergleichsweise große Flächen angeschlossen werden. Bei einer Rigolenfüllung mit Rigolenkies ergibt sich ein nutzbarer Speicherkoeffizient von etwa 35%. Nutz man alternativ Speicherblöcke (Kunststoffkästen) mit einem nutzbaren Speicherkoeffizienten von 95%, so reduziert sich die notwendige Rigolenfläche deutlich.

Die im Anhang dargestellte Rigolenberechnung wurde mit Speicherblöcken durchgeführt, um die notwendige Fläche für die geplante Versickerungsanlage möglichst klein zu halten. Rechnerisch ergibt sich eine notwendige Rigolenbreite von 5,6 m und eine Rigolenlänge von 6,4 m bei einer Rigolenhöhe von 3,0 m. Die Berechnung basiert auf einem 5-jährigen Regenereignis, welche die gängige angesetzte Häufigkeit für Versickerungsberechnungen darstellt. Auf Basis der vorliegenden Körnungslinien des Baugrundgutachtens können für die versickerungsrelevanten Kies-Sande rechnerischen kf-Werte von 6*10^-4 m/s bis 10^-3 m/s abgeleitet werden. Für die Berechnung der Versickerungsanlage wurde entsprechend der niedrigste Wert von 6*10^-4 m/s angesetzt. Die komplette Berechnung wurde gemäß den technischen Regeln final mit einem Zuschlagsfaktor versehen, wobei ein Faktor von 1,2 (hohe Sicherheit) gewählt wurde.

Hinweis: Der Rigolenkörper eignet sich nicht zum Abtrag von Lasten und kann daher nicht unterhalb beziehungsweise im Einflussbereich von Gründungskörpern / Fundamenten errichtet werden. Die Verortung der Rigole ist daher an die Bedürfnisse der Statik anzupassen. Hierbei kann bei Bedarf von der oben aufgeführten Dimensionierung der Rigole abgewichen werden, sofern das Volumen der Anlage gleich bleibt (beispielsweise Reduzierung der Breite bei gleichzeitiger Erhöhung der Länge der Rigole). Bei Bedarf können auch mehrere, voneinander separierte kleinere Rigolen errichtet werden.

Mit folgenden generellen Rohkosten ist bei der Errichtung der Rigole mit Speicherblöcken zu rechnen:

• Aushub (und Entsorgung) von Bodenmaterial aus dem Bereich der geplanten Rigole: Natürlich gewachsener Kies-Sand, erfahrungsgemäß LAGA Z0 bis Z0*, 17 € pro Kubikmeter, Aushub angenommen mit einer Abböschung von 45°; Böschungen wieder mit ausgehobenem Kies-Sand verfüllt
• Aushubmenge 161,5 m³ x 17 € = 2800 €
• Einzelpreis Speicherblock 108,3 €/Stk., gemäß rechnerischer Bemessung notwendige Anzahl an Speicherblöcken 224 Stück
• 224 x 108,3 € = 24300 €
• Einzelpreis Halbblock 67,3 €/Stk., gemäß rechnerischer Bemessung notwendige Anzahl an Halbblöcken 49 Stück
  • • 49 x 67,3 € = 3300 €
• Einzelpreis Blockverbinder 0,75 €/Stk., gemäß rechnerischer Bemessung notwendige Anzahl an Blockverbindern 336 Stück
  • • 336 x 0,75 € = 250 €
• Einzelpreis Rigo-flor Filtervlies 2,20 €/m², gemäß rechnerischer Bemessung notwendige Menge 155 m²
  • • 155 x 2,20 € = 340 €

Gesamtkosten (Rohkosten) rund 31.000 Euro Netto. Die dargestellten Kosten erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit.

Folgende Arbeiten / Kosten sind in der oben aufgeführten Zusammenstellung explizit nicht enthalten:

• Arbeitsaufwand Personal
• Schlammfang, welcher der Rigole vorgeschaltet werden muss
• Rohrzuleitungen
• Je nach finaler Variante Kosten für einen Quadro-Control-Schacht, welcher allerdings gleichzeitig zu einer Verminderung der notwendigen Menge an Speicherblöcken führt und sich somit voraussichtlich amortisiert

Die dargestellten Angaben sollen zu einer ersten Orientierung und als Grundlage für folgende Planungen und Entscheidungen dienen. Die dargestellten Kosten erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Es sei darauf hingewiesen, dass das aufgeführte System eine exemplarische Auswahl aus der Marktlage darstellt.

Abschließender Hinweis: Wir gehen davon aus, dass alle an die Rigole anzuschließenden Flächen (darunter auch die Pflasterflächen) nicht mittels PKW befahren werden. Eine direkte Zuleitung von Niederschlagswässern befahrener Flächen in eine Rigole ohne vorgeschaltete Mulde oder ähnliches wird seitens der Stadt erfahrungsgemäß nicht genehmigt.

Wirtschaftlichkeitsberechnung

Rigolenkosten

Kanalentwasserungskosten

Als Investition gilt nun nur die Differenz.

Die Tilgung wird auf 10 Jahre Betrachtungszeitraum gerechnet.

Der Zins wird mit 2 % angenommen.

Die Preissteigerung mit 1,5 %.

Die Wartungskosten für den Schlammfang und dessen Entleerung werden 487,5 € / Jahr.

Die Entwässerungsgebühren werden als Erlös mit 12700 €/a angenommen.

Fazit

Schon nach knapp 6 Jahren amortisiert sich die Rigole.

In 10 Jahren hat man 55026 € gespart.