Schotterrasen.
Flächenbefestigungen mit wasserdurchlässigen Fugen
Diese Form der wasserdurchlässigen Flächenbefestigung ist weit verbreitet. Es können sowohl ungebundene als auch gebundene Fugenmaterialien zum Einsatz kommen. Zu den ungebundenen Materialien zählen Sande und Splitte. Diese müssen immer auf die Anforderungen des Pflastersteins, der gewünschten Fugenbreite und Belastungsklasse abgestimmt sein. Bei Wahl einer geeigneten Korngrößenzusammensetzung können die Fugen auch mit geeigneten Pflanzenarten begrünt werden.
Detaillierte Informationen zum Bettungs- und Füllsubstrat für begrünbare Beläge und den korrekten Einbau dieser finden sich beispielsweise in den Richtlinien für Planung, Bau und Instandhaltung von begrünbaren Flächenbefestigungen der Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau e. V. [7]. So gilt für einen Einschichtaufbau: Die Deckschicht entspricht einer Abstreu von 2 cm Dicke mit Sand/Splittkörnungen von 2/5, 2/8, 4/8, 5/11 und 8/16 mm. Die Tragschicht entspricht einer Dicke von mindestens 12 cm. Sie besteht aus Kiessand oder Schotter in den Körnungen 0/8, 0/11, 0/16 mm. Bei einem Zweischichtaufbau beträgt die Deckschicht 4-6, die Tragschicht mindestens 12 cm.
Bei ungebundenen Fugenbauweisen sind Filterstabilität und Sicherheitsbedingungen gegenüber Kontakterosion zum darunterliegenden Bettungsmaterial zu beachten [6], sodass eine dauerhafte und stabile Lagerung der beiden Materialien gewährleistet wird und eine Verlagerung des Fugenmaterials in die Bettungsschicht verhindert wird. Gebrochene Gesteinskörnungen (0/2, 0/4 und 0/8) mit einem Größtkorn von 40 % bis 50 % der maximal zulässigen Fugenbreite und mit ausreichendem Anteil an Stützkorn kommen daher als normgerechtes Fugenmaterial zu Anwendung.
Gebundene Fugen können mit Mörtel oder Kunstharz basierten Bindemitteln hergestellt werden, also ein- bzw. mehrkomponentige Fugenmörtel.
Für alle wasserdurchlässigen Fugenmaterialien gilt: Je mehr Fugenfläche, desto größer die Versickerungsleistung.
Flächenbefestigungen mit Sickeröffnungen
Unter einer Flächenbefestigung mit Sickeröffnungen versteht man zumeist Waben- und Gitterelemente aus Beton in unterschiedlichen Variationen, wie beispielsweise Rasengitterstein, Rasenklinker, Rasenkammerverbundstein oder Rasenpflasterklinker. Neben Beton werden auch zahlreiche Produkte aus Kunststoffen angeboten. Bei diesen ist unbedingt, durch eine eingehende Prüfung der Produktblätter, auf die Beständigkeit gegen Frost, UV- sowie Infrarotstrahlung zu achten [7]. Diese Eigenschaften sind wesentlich, damit die Kunststoffelemente auch hohen Belastungen, etwa durch Lenkbewegungen von stehenden Fahrzeugen, dauerhaft standhalten.
(2a-2b) Flächenbefestigung mit Sickeröffnungen (Bilder: © Ulrike Pitha)
Die Befüllung der Sickeröffnungen erfolgt mit Sanden bzw. Splitten, die begrünt werden können. Für diese gelten die gleichen Anforderungen, wie Filterstabiliät und Korngrößenverteilung, die bereits oben zum Thema Fugen angeführt wurden. Der Flächenanteil der Sickeröffnungen bei Betonsteinen liegt meist etwas über 40 % und genügt, um Oberflächenabflüsse vollständig zu vermeiden.
Flächenbefestigungen aus wasserdurchlässigen Pflastersteinen und Platten
Zur Herstellung von wasserdurchlässigen Pflastersteinen oder Platten wird Pflasterdrainbeton, ein haufwerksporiger Beton, mit 11 bis 13 % Hohlraumanteil verwendet [6]. Der hohe Anteil an Hohlräumen ermöglicht einerseits die rasche Infiltration und gleichzeitige Froststabilität der Kunststeinprodukte. Durch großporige Hohlräume mit Durchmessern von 10-4 m können Wasserdurchlässigkeiten (kf) von bis zu 10-4 m/s zustande kommen [8]. Wie bei allen versickerungsfähigen Oberflächenbefestigungen ist auch bei wasserdurchlässigen Pflastersteinen und Platten auf Wasserdurchlässigkeit und Filterstabilität bei Aufbau und Fuge zu achten.
Erhalt der Wasserdurchlässigkeit
Wasserdurchlässigkeit des Gesamtaufbaus
Bei wasserdurchlässigen Flächenbefestigungen muss beachtet werden, dass der gesamte Oberbau wasserdurchlässig ist. Tiefere Tragschichten sollten jeweils eine höhere Durchlässigkeit aufweisen als die darüberliegenden. Dies kann mit einem Schichtaufbau, bei dem die einzelnen Schichten mit unterschiedlichen Korngrößenverteilungen eingebaut sind, erzielt werden. Man spricht von einem umgekehrten Trichterprinzip. Die Wasserdurchlässigkeit muss jedenfalls so hoch sein, dass die Porenräume nicht mit Wasser gefüllt sind [8].
Wartung und Pflege von wasserdurchlässigen Flächenbefestigungen
Untersuchungen an wasserdurchlässigen Flächenbefestigungen haben gezeigt, dass die Infiltrationsgeschwindigkeiten mit der Zeit abnehmen. Dies ist auf das Einschlämmen von Feinteilen zurückzuführen. Diese Entwicklung ist bei der Planung von Entwässerungsbauwerken entsprechend zu berücksichtigen, insbesondere zur Erfassung von Starkregen. Bei üblichen Pflasterflächen, in Bezug auf die Sickerleistung, kann lediglich ein Abflussbeiwert von ΨS = 0,9 angesetzt werden [8].
Die Wiederherstellung der Sickerleistung ist zumeist schwierig und nur bei bestimmten Flächenbefestigungen möglich. So werden Sandfugen z. T. mit Kehrmaschinen ausgebürstet oder abgesaugt und müssen neu besandet werden. Bei haufwerksporigen Materialien ist der Einsatz von Hochdruckreinigern mitunter zielführend.
Nutzungskategorien von wasserdurchlässigen Flächenbefestigungen
Wasserdurchlässige Flächenbefestigungen eignen sich im Grunde für alle Arten von Freiraum- und Verkehrsflächen. Die große Vielfalt an Bauweisen, Formen, Farben und ästhetischen Ausprägungen bereichert insbesondere städtische Räume und verleiht ihnen Besonderheit und Flair. Allerdings bestehen für einzelne Bauformen Einschränkungen hinsichtlich ihrer Anwendung.
Barrierefreiheit: Rasengittersteine und Schotterrasen weisen eine verminderte Barrierefreiheit auf. Bei der Wahl von Flächenbefestigungen mit breiten Fugen oder Fugenbegrünungen sollte jedoch der Aspekt der Barrierefreiheit und komfortablen Nutzung berücksichtigt werden. Je kleiner die Fuge ist und je bündiger sie mit der Oberkante der Platten oder Pflastersteine abschließt, desto besser sind die Rolleigenschaften der Oberflächenbefestigung.
Belastbarkeit: Pflastersteine weisen unterschiedliche Materialstärken auf. Je höher die zu erwartende Belastung, desto stärker müssen die Steine gewählt werden. Die maximale Belastbarkeit bzw. Einsatzbereiche von Pflastersteinprodukten werden üblicherweise in den technischen Produktdatenblättern der Herstellenden angegeben. Wichtig ist dabei, dass das Fugenmaterial und die Tragschichten eine entsprechende Tragfähigkeit aufweisen. Mit einem normgerechten Ober- und Unterbau kann die je nach Nutzungskategorie benötigte Tragfähigkeit erzielt werden. Die Gesamtaufbauhöhe wird auf die angestrebte Belastung von Mensch, PKW oder LKW abgestimmt.
Hochrangiges Verkehrssystem: Stark frequentierte Straßen, insbesondere überregionale Straßenverbindungen, werden i. d. R. nicht als versickerungsfähige Flächen ausgeführt. Dies ist der enormen Belastung durch Fahrzeuge, aber auch u. a. der Verkehrssicherheit, Geräuschentwicklung und starken Akkumulation von Schadstoffen geschuldet.
