Celtis australis gepflanzt in Schwammstadtsubstrat, Lysimeteranlage Aussenstelle Jägerhasugasse

© Thomas Roth

Schwammstadt: Struktursubstrate als durchwurzelbarer und retentionsfähiger Unterbau. Baumstandorte im Lysimeter und Fahrbahnnebenflächen

Projektleitung

Thomas Roth

Forschungseinrichtung

Höhere Bundeslehr- und Forschungsanstalt für Gartenbau Wien Schönbrunn

Projektnummer

101466

Projektlaufzeit

-

Finanzierungspartner

Bundesministerium für Nachhaltigkeit und Tourismus

Allgemeine Projektinformationen

Schlagwörter (deutsch)

Siedlungswasserbau, Straßenbau, Vegetationstechnik,

Titel, Abstract, Schlagwörter (englisch)

Titel (englisch)

Structural soils as rootable subgrades, capable for retention. Lysimeters and roadside Trees

Abstract (englisch)

Roadside Trees and urban soils in the future will have an importantfunction for climatic compensation. The tree age and the corresponding size of the canopy are prerequisites to be able to perform this task (shadow, evaporation, cooling, filter, etc.). Sufficient root space is the basic requirement for this. Root space that can be created beneath the sidewalk area of the city streets with appropriate porous construction (sponge city substrate). At the same time, the sponge city substrate can take over a retention function for water. Stormwater can be stored (interim) and retardedly delivered to the sewer network and / or the evaporated/ leached with a delay. The project has a modular structure Phase 1 2019 - 22 Substrate development Installation and validation on the lysimeter Phase 2 2019 - 23 In situ measurements and grading Phase 3 2021 - 25 Ins Situ measurements and confirmations in a changed setting. Shifts due to construction delays possible

Projektziele

Funktionsfähige Stadtbäume und Stadtböden müssen in Zukunft eine wesentliche klimatische Ausgleichsfunktion in den Städten übernehmen. Das Baumalter und die entsprechende Größe des Blätterdachs sind Voraussetzungen, um diese Aufgabe (Schatten, Verdunstung, Kühlung, Filter etc.) übernehmen zu können. Ausreichender Wurzelraum ist dafür die Grundvoraussetzung. Wurzelraum, der in den Nebenflächen der Stadtstraßen bei entsprechender poröser Bauweise (Schwammstadtsubstrat) vorhanden wäre. Gleichzeitig kann das Schwammstadtsubstrat eine Retentionsfunktion für Wasser übernehmen. Starkregenereignisse können (zwischen-) gespeichert und verzögert dem Kanalnetz und/oder der Verdunstung/Versickerung zugeführt werden. Es werden Struktursubstrate (Grobschlag und Einschlämmmaterial) inklusive der Einbaumethoden entwickelt, die geeignet sind, die Anforderungen für einen Straßenunterbau und der Durchwurzelbarkeit für Straßenbäume zu erfüllen. Diese Struktursubstrate werden zuerst im Labor entwickelt, in einem Praxisversuch getestet und anschließend in die Lysimeter eingebaut. Die Lysimeter mit ihren bekannten Randbedingungen erlauben es, die Struktursubstrate auf ihre Funktionsfähigkeit (Tragfähigkeit, Wasser- und Nährstoffspeicher und Durchwurzelbarkeit) zu testen. Diese Lysimeter bieten auch die Möglichkeit für eine Überprüfung der Versorgung der Bäume mit Nährstoffen und Wasser sowie der Verdunstungsleistung unter trockenen und feuchten Bedingungen. Darüber hinaus kann die Retention von Wasser und Schadstoffen und das Verhalten von Auftaumitteln im Substrat untersucht werden. Das Projekt ist modular aufgebaut. Parallesl zur Arbeit mit den Lysimetern werden an bisher 2 Standorten Freilandversuche mit der Bauweise unternommen. Dabei werden alle relevanten Messungen und Bonitierungen zur Darstellung des Gesamtsystems genau wie an den Lysimetern durchgeführt. Der Standort Graz Gradnersteße, eine hochbelasteten Landesstraße beginnt 2020, der Versuch in der Fahrradstraße in Wien Seestadt, einer gering belasteten Straße wird 2021 beginnen.

Praxisrelevanz

In Anbetracht des Klimawndels bietet das hier entwickelte und geprüfte Konzept einen im breiten Maßstab anwendbaren Lösungsansatz zur Dämpfung der Auswirkungen von Hitzebelastung und Starkniederschlägen im besiedelten Raum. Betroffenene Fachbereiche: Landschaftsarchitektur, Landschaftsbau, Landwirtschaft, Städtebau, Siedlungswasserbau, Abfallwirtschaft,

Berichte

Abschlussbericht , 29.02.2024

Kurzfassung

Das System Schwammstadt für Baume ist eine spezielle Blau-Grüne-Infrastrukturmaßnahme, die neben dem dezentralen Rückhalt von Niederschlagswasser im verbauten Siedlungsraum auch das Potenzial hat, die Vitalität und Wachstumschancen von Bäumen maßgeblich zu verbessern. Obwohl bereits einige Projekte dieser Art in Österreich umgesetzt wurden, gibt es noch viele offene Fragen und Unklarheiten zur Dimensionierung, Planung und Ausführung des Systems und vor allem Potenzial für die Optimierung, sodass die Multifunktionalität in größtmöglichem Ausmaß erfüllt werden kann. Basierend auf Erkenntnissen aus bodenhydrologischen Laboruntersuchungen des Schwammstadtsubstrats und aus etablierten und bereits mehrjährig betriebenen Monitoringprojekten im Reallabor- und Straßenraummaßstab beschreibt die vorliegende Arbeit die neuralgischen Elemente und Fehlerquellen auf der Basis einer konzeptionellen Analyse der stattfindenden hydrologischen Prozesse. Sie soll aufzeigen, worauf bei der Etablierung eines solchen Systems geachtet werden soll, um neben der Konstruktion eines unterirdischen Retentionsraums die Versorgung des Baumes als zentrales Element mitzudenken. Zusätzlich werden verschiedene bekannte Fehler bei der Ausführung aufgezeigt, die die hydrologische Funktionalität maßgeblich beeinflussen können. Die vorliegenden Ergebnisse und Gedanken sollen Anstoß zur Diskussion sein und in laufenden und zukünftigen Projektvorhaben als Stütze dienen.

Berichtsdateien

101466_Schwammstadt_Endbericht_barrcheck_n.pdf

Abstract (deutsch)

Das System Schwammstadt für Baume ist eine spezielle Blau-Grüne-Infrastrukturmaßnahme, die neben dem dezentralen Rückhalt von Niederschlagswasser im verbauten Siedlungsraum auch das Potenzial hat, die Vitalität und Wachstumschancen von Bäumen maßgeblich zu verbessern. Obwohl bereits einige Projekte dieser Art in Österreich umgesetzt wurden, gibt es noch viele offene Fragen und Unklarheiten zur Dimensionierung, Planung und Ausführung des Systems und vor allem Potenzial für die Optimierung, sodass die Multifunktionalität in größtmöglichem Ausmaß erfüllt werden kann. Basierend auf Erkenntnissen aus bodenhydrologischen Laboruntersuchungen des Schwammstadtsubstrats und aus etablierten und bereits mehrjährig betriebenen Monitoringprojekten im Reallabor- und Straßenraummaßstab beschreibt die vorliegende Arbeit die neuralgischen Elemente und Fehlerquellen auf der Basis einer konzeptionellen Analyse der stattfindenden hydrologischen Prozesse. Sie soll aufzeigen, worauf bei der Etablierung eines solchen Systems geachtet werden soll, um neben der Konstruktion eines unterirdischen Retentionsraums die Versorgung des Baumes als zentrales Element mitzudenken. Zusätzlich werden verschiedene bekannte Fehler bei der Ausführung aufgezeigt, die die hydrologische Funktionalität maßgeblich beeinflussen können. Die vorliegenden Ergebnisse und Gedanken sollen Anstoß zur Diskussion sein und in laufenden und zukünftigen Projektvorhaben als Stütze dienen.

Abstract (englisch)

The system Sponge City for Trees is a measure from the list of Blue-Green infrastructure measures that, in addition to the requirement for decentralised retention of rainwater in built-up areas, also has the potential to significantly improve the vitality and growth opportunities of trees. Although several projects of this kind have already been implemented in Austria, there are still many unanswered questions and ambiguities regarding the dimensioning, planning and execution of the system and, above all, potential for optimisation so that multifunctionality can be fulfilled to the greatest possible extent. Based on findings from soil hydrological laboratory investigations of the sponge city substrate and from established monitoring projects that have already been running for several years on a real-lab and street space scale, this paper describes initial considerations on the hydrological processes taking place. It is intended to show what attention should be paid to when establishing such a system, in order to consider the supply of the tree as a central element in addition to the construction of an underground retention space. In addition, various known errors in execution are pointed out, which can significantly influence the hydrological functionality. The present results and thoughts are intended to be an impulse for discussion and to serve as a support in ongoing and future project activities.

Autor/innen

Anna Zeiser, Sebastian Rath, Erwin Murer, Stefan Schmidt, Daniel Zimmermann, Karl Grimm, Thomas Roth, Gernot Klammler, Peter Strauß, Thomas Weninger