nRWM 4.0 Graz: Naturnahes Regenwassermanagement

Projektleitung

Thomas Weninger

Forschungseinrichtung

Bundesamt für Wasserwirtschaft

Projektnummer

101988

Projektlaufzeit

-

Finanzierungspartner

Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Regionen und Wasserwirtschaft 

Allgemeine Projektinformationen

Abstract (deutsch)

Bauvorhaben im städtischen Raum bringen große Massenbewegungen mit sich, die den Wasserkreislauf vor Ort massiv beeinflussen. Während in der Vergangenheit überwiegend Versiegelung dominierte, rücken heute multifunktionale Ansätze immer stärker ans Licht, die die Aufrechterhaltung oder Wiederherstellung des lokalen Wasserkreislaufes durch Einsatz von Pflanzen und Bodenwasserspeicher zum Ziel haben. Es besteht also die Möglichkeit, durch den Einsatz von zielgerichtet optimierten Substraten mehrere positive Aspekte zu kombinieren. Hauptziel ist es, langes und vitales Pflanzenwachstum zu ermöglichen. Dazu müssen Substrate auch bestimmte bodenhydrologische Voraussetzungen erfüllen, wie Wasserspeicherfähigkeit, Durchlässigkeit und Luftkapazität. Die technisch eingebrachten Substrate wirken auch als Filter für Umweltchemikalien zwischen der Stadtoberfläche und dem Grundwasser oder unterirdischer Infrastruktur. Verschiedene Substrateigenschaften und -bestandteile haben unterschiedliche Filtereigenschaften.

Im Projekt naturnahe Regenwasserbewirtschaftung 4.0 (nRWB 4.0) werden für den Einsatz in Bauprojekten der Stadt Graz Substratmischungen entwickelt, deren bodenhydrologische Eigenschaften auf die klimatischen Bedingungen in Graz abgestimmt sind, die aus regional verfügbaren Rohstoffen bestehen und die einen Anteil an Kompostkohle aus einem Partnerbetrieb enthält. Dazu werden die in Frage kommenden Einzelbestandteile und verschiedene Mischungsvarianten unter Anwendung von neu entwickelten bodenphysikalischen Labormethoden eingehend untersucht. Gegenstand der Untersuchungen und Weiterentwicklungen sind Baumsubstrate, Bodenfiltersubstrate und Substrate für das System Schwammstadt für Bäume. Ein Hauptaugenmerk wird dabei auf die Eigenschaften von Kompostkohle und deren Auswirkung auf die Funktionalität des resultierenden Substrates gelegt.

Bodenhydrologische Kenngrößen von den verschiedenen Substraten werden bestimmt und als Eingangsparameter in folgenden Modellrechnungen zum hydrologischen Verhalten der Substrate in Bauprojekten verwendet. Darüber hinaus werden Laboruntersuchungen an Substratsäulen durchgeführt, die eine Abschätzung der Filterwirkung der Substratvarianten ermöglicht. Basierend auf den Erkenntnissen werden die Substratrezepturen weiter optimiert und die Änderungen in den hydrologischen Charakteristiken werden wiederum in weiterführende Modellrechnungen eingepflegt.

Schlagwörter (deutsch)

Urbane Hydrologie, Regenwassermanagement, Urbane Böden, Bodenhydrologie, Technosols

Titel, Abstract, Schlagwörter (englisch)

Titel (englisch)

Nature-Base Rainwater Management

Abstract (englisch)

Construction projects in urban areas involve large mass movements that have a massive impact on the local water cycle. While sealing predominated in the past, multifunctional approaches are increasingly coming to light today, which aim to maintain or restore the local water cycle through the use of plants and soil water storage. There is thus the possibility of combining several positive aspects through the use of purposefully optimised substrates. The main goal is to enable long and vital plant growth. For this purpose, substrates must also fulfil certain soil hydrological requirements, such as water storage capacity, permeability and air capacity. Engineered substrates also act as filters for environmental chemicals between the urban surface and groundwater or underground infrastructure. Different substrate properties and components have different filtering properties.

In the project nature-based rainwater management 4.0 (nRWB 4.0), substrate mixtures are being developed for use in construction projects of the city of Graz, whose soil hydrological properties are adapted to the climatic conditions in Graz, which consist of regionally available raw materials and which contain a proportion of compost-biochar-mixture from a partner company. For this purpose, the individual components in question and different mixture variants are being examined in detail using newly developed soil-physical laboratory methods. The subject of the investigations and further developments are tree substrates, soil filter substrates and substrates for the sponge city system for trees. A main focus is placed on the properties of compost-biochar-mixture and its effect on the functionality of the resulting substrate.

Soil hydrological parameters of the different substrates are determined and used as input parameters in subsequent model calculations on the hydrological behaviour of the substrates in construction projects. In addition, laboratory tests are carried out on substrate columns to estimate the filtering effect of the substrate variants. Based on the findings, the substrate formulations are further optimised and the subsequent changes in the hydrological characteristics are in turn incorporated into further model calculations.

Schlagwörter (englisch)

Urban Hydrology, Rainwater Management, Urban Soils, Soil Hydrology, Technosols

Projektziele

- Verbesserte Methodik zur Charakterisierung der hydrologischen Funktionalität von urbanen Substraten und verbesserte Datenlage dazu

- Fortschritte bei der Entwicklung von Bautypen mit multifunktionalen Wurzelräumen zum naturnahen Regenwassermanagement

Praxisrelevanz

Durch die Zusammenarbeit von Praxis und Forschung im Projektteam und das Einbeziehen von Materialien und Daten aus realen Pilotstandorten wird hohe Praxisrelevanz sichergestellt.