EP4506516A1 - Entwässerungsvorrichtung und filtersubstrat - Google Patents

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EP4506516A1
EP4506516A1 EP23190088.7A EP23190088A EP4506516A1 EP 4506516 A1 EP4506516 A1 EP 4506516A1 EP 23190088 A EP23190088 A EP 23190088A EP 4506516 A1 EP4506516 A1 EP 4506516A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
grain size
filter substrate
fraction
drainage device
drainage
Prior art date
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Pending
Application number
EP23190088.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Claus Huwe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hauraton GmbH and Co KG
Original Assignee
Hauraton GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hauraton GmbH and Co KG filed Critical Hauraton GmbH and Co KG
Priority to EP23190088.7A priority Critical patent/EP4506516A1/de
Publication of EP4506516A1 publication Critical patent/EP4506516A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F3/00—Sewer pipe-line systems
    • E03F3/04—Pipes or fittings specially adapted to sewers
    • E03F3/046—Open sewage channels
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00—Sewerage structures
    • E03F5/04—Gullies inlets, road sinks, floor drains with or without odour seals or sediment traps
    • E03F5/0401—Gullies for use in roads or pavements
    • E03F5/0404—Gullies for use in roads or pavements with a permanent or temporary filtering device; Filtering devices specially adapted therefor

Definitions

  • the present invention relates to a drainage device comprising a gutter unit for receiving surface water and a drain element connected to a drain, wherein a filter substrate is filled into the gutter unit, which completely covers the drain element, as well as a filter substrate which is suitable for use in a drainage device.
  • Such a drainage device is already known from the EP 2 871 296 B1 This comprises a channel unit, the channel body of which has a bottom-side drain on which a filter substrate is placed. Furthermore, the EP 2 402 067 B1 which describes a suitable and very advantageous filter substrate with which at least filters with a thickness of less than 30 cm can be filled.
  • Drainage channels with filter substrates have been used for several years in the state of the art to pre-clean incoming surface water in the channel before it is discharged into the sewer system.
  • the type of filter used, as well as its durability, depends heavily on the environment in which the drainage channel is used and the type of dirt loads present there. For example, the roadside of an industrial site or airport is often heavily soiled by tire abrasion and pollutants deposited in the air, while vegetation remains can hardly get in. In a drainage channel in the parking lot of a kindergarten located in a green area, on the other hand, leaves, grass cuttings and the like can easily get into the channel.
  • such a secondary filter layer can also be applied artificially in the form of an organic cover layer, but only remains active if there is sufficient vegetation input from the surrounding area. Without such an input of vegetation residues, the secondary filter layer can at least be worked manually by repeatedly raking in order to improve the permeability, but this is complex and costly.
  • the present invention is based on the object of creating a drainage device which can maintain a secondary filter layer even in environments with only little or no input of vegetation residues and can ensure a high hydraulic permeability with good filter performance in the area of fine particles.
  • a drainage device comprising a gutter unit for collecting surface water and a drainage element connected to a drain, wherein a filter substrate is filled into the gutter unit, which completely covers the drainage element.
  • a drainage device is characterized according to the invention in that a plant is arranged inside the gutter unit above the drain, which roots through material arranged above the drain.
  • the plants ensure that the root penetration of the material above the drain creates a favorable habitat for soil organisms. After planting, the further water and nutrient supply occurs automatically in the plant via the natural pathways of surface drainage with sediment input and soil formation processes, i.e. the decomposition of organic ingredients. After about one year of operation, the plants should be established to the extent that the filter surface is completely covered by leaves. The resulting root penetration of the filter surface and the build-up of sediment deposits, as well as the activation of soil life maintain the permeability of the filter. The filter does not therefore have to be removed for hydraulic reasons.
  • This solution according to the invention therefore results in a lower maintenance requirement to maintain hydraulic performance, as well as a lower filter surface requirement for heavily contaminated areas with a high proportion of fine particles and no input of organic vegetation substances. This can be accompanied by an optimization of performance as required by using finer filter substrates, without the risk of filter clogging.
  • the plants are planted directly in the filter substrate. This can be particularly useful where a certain amount of vegetation residues enter the gutter unit and a well-ventilated sedimentation layer can build up over time.
  • the plants can be planted in a covering layer, preferably similar to soil, which is applied to the filter substrate.
  • a covering layer preferably similar to soil, which is applied to the filter substrate.
  • This corresponds in principle to the first design, in which the sedimentation layer has already been built up for several years and where the filter surface is well ventilated and structured due to the activation with roots and soil organisms and has a high and stable hydraulic performance.
  • such a covering layer is applied to the filter substrate with a thickness of 4 to 7 cm, preferably with a thickness of 5 cm. This is sufficient both for the required hydraulic performance and for the rooting of the plants planted in the covering layer. The latter can also extend their roots into the filter substrate.
  • the drainage device can further provide that a drainage pipe with a water-permeable surface is laid as a drainage element along a gutter base of the gutter unit and is embedded in the filter substrate.
  • a drainage pipe with a water-permeable surface is laid as a drainage element along a gutter base of the gutter unit and is embedded in the filter substrate.
  • the incoming surface water penetrates the entire surface of the filter substrate or the cover layer and can penetrate into it through openings in the drainage pipe along its entire water-permeable surface.
  • the water which has now been pre-filtered by the filter substrate, can collect in the drainage pipe itself and be drained in the direction of the drain.
  • the drainage pipe it can be particularly advantageous for the drainage pipe to be completely accommodated in the filter substrate. It is particularly preferred if the filter substrate covers the drainage pipe with a thickness of 10 to 20 cm, preferably with a thickness of 15 cm, measured from an apex of the drainage pipe, i.e. a highest point of the drainage pipe. In this way, the incoming surface water must travel a sufficient distance through the filter substrate in order to strip off any fine particles carried along in the filter substrate and to be able to enter the drain in a filtered manner.
  • a filter substrate that has proven effective is one that comprises crushed sand broken down into several grain fractions and then mixed back together with fractions of different grain sizes in such a way that the crushed sand contains a medium sand fraction with a grain size of > 0.2 to 0.63 mm of 15 to 25 wt.% and a fine sand fraction with a grain size of > 0.063 to 0.2 mm of 2 to 10 wt.%, as well as a coarse sand fraction with a grain size of > 0.63 to 2.0 mm of 50 to 70 wt.%, with a clay fraction with a grain size of ⁇ 0.002 mm and a silt fraction with a grain size of > 0.002 to 0.063 mm of 0 to 5 wt.% in total, as well as a fine gravel fraction with a grain size of > 2.0 to 6.3 mm of 10 to 15 wt.%.
  • Such a filter substrate is especially suitable for a permeability range of approx. 8 ⁇ 10 -4 m/s to 25 ⁇ 10 -4 m/s, with which the surface filtration can be reproduced based on the properties of the solids in the surface runoff. Most pollutants can thus be retained in the top 5 cm, including the filter cake that builds up on the filter substrate.
  • a filter substrate can be used which comprises crushed sand broken down into several grain fractions and then mixed together again with fractions of different grain sizes such that the crushed sand contains a medium sand fraction with a grain size > 0.2 to 0.63 mm of 45 to 60 wt.% and a fine sand fraction with a grain size > 0.063 to 0.2 mm of 2 to 10 wt.%, as well as a coarse sand fraction with a grain size > 0.63 to 2.0 mm of 15 to 30 wt.% each, wherein a clay fraction with a grain size ⁇ 0.002 mm and a silt fraction with a grain size > 0.002 to 0.063 mm of 0 to 5 wt.% together and a fine gravel fraction with a grain size > 2.0 to 6.3 mm of 0 to 5 wt.% are included.
  • Such a filter substrate combines high filter stability with good hydraulic performance and can therefore also be used in the present case.
  • the planting should preferably be made of plants with permanent organs that ensure regrowth after previous overloading. This allows for long maintenance intervals, as it can be assumed that the plants will continue to be able to regenerate even in the event of damaging events and can keep the vegetation cover closed over time.
  • the planting is made up of herbaceous and shallow-rooted and/or woody semi-shade plants. These plants are particularly suitable for the shaded position in the gutter unit. While herbaceous, shallow-rooted plants are preferable to woody plants due to their easier handling, the latter show However, they are more robust and can also be used depending on the situation. This is also noticeable when it comes to maintenance. In general, however, it can be assumed that leaves or shoots that grow beyond any gutter cover will be sheared off by vehicles driving over them or stepping on the gutter cover. Any excess can be removed with a brush cutter. When planting the filter substrate or the covering layer, the plants are transplanted from the pots in which they can be grown with their root balls and can thus grow quickly.
  • the planting can be made from plants of the genus Glechoma hederacea and/or the genus Waldsteinia ternata.
  • the gutter unit can be assigned a walkable and/or driveable, as well as translucent gutter cover.
  • a drainage gutter can in principle be used anywhere in traffic, be it on the side of the road, in parking lots or on industrial or larger traffic areas.
  • FIG. 1 shows a drainage device 1, which essentially comprises a gutter unit 2 with a gutter body, which forms a gutter base 3 at its bottom.
  • a drainage pipe 6 is arranged, which is connected as a drainage element to a drain 11 and via this to a sewer system.
  • the drainage pipe 6 is embedded in a filter substrate 7, which surrounds the drainage pipe 6 on all sides and is piled up over it to form a thick filter substrate layer.
  • the thickness of the filter substrate layer in the gutter unit 2 is preferably twenty centimeters, measured from the center of the drainage pipe 6.
  • the top of the gutter unit 2 is provided with a gutter cover 5, which rests on a frame 4 attached to the walls of the gutter unit 2.
  • the dirt particles that are carried in should be pre-cleaned in a decentralized manner and not first enter the sewer system. This is achieved by the filter substrate 7, which has a composition that simultaneously enables fine particles to be filtered out, but also prevents finer fractions from being washed out due to its composition, so that the filter substrate 7 can be kept in the gutter unit 2 over the long term without requiring any maintenance.
  • a covering layer forms which is sufficiently ventilated and coarse enough to prevent filter clogging.
  • planting 9 is provided. This can, as in Figure 1 shown, directly in the filter substrate 7, or according to Figure 2 in an organic covering layer 8, which is constructed like soil and in which the planting is established in such a case.
  • Such a covering layer 8 corresponds to a case of longer input of vegetation residues and is additionally provided depending on the type and amount of input.
  • the cover In order to enable plant growth under the gutter cover 5, which is required to make the drainage channel 1 passable or accessible, the cover is both water-permeable and light-permeable so that the plants 9 can thrive in partial shade. Over time, the roots 10 of the plants penetrate the cover layer 8, if present, and possibly also the filter substrate 7, creating space for soil organisms and aerating the material so that filter clogging is avoided.
  • Incoming surface water then first passes through the gutter cover 5 and falls on the plants 9, which after about a year form a continuous foliage, otherwise at least on the cover layer 8 or the filter substrate 7. While the filter substrate 7 frees the surface water of dirt loads of various grain sizes, it also serves to bring nutrients for the plants 9 and to irrigate the plants 9 itself. This also enables the planted drainage channel 1 to be operated with almost no maintenance with regard to the plants 9. Plant parts growing through the gutter cover 5 are sheared off by driving over the gutter cover 5 or occasionally removed with a brush cutter, which is the only maintenance required. Removal of the cover layer 8 or the filter substrate 7 during operation can be omitted for years.
  • the above-described drainage device is therefore suitable for use in environments with little or no input of vegetation residues.
  • a secondary filter layer can be obtained and a high hydraulic permeability can be ensured with good filter performance in the area of fine particles.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
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Abstract

Die Durchlässigkeiten bekannter Entwässerungsrinnen mit eingefülltem Filtersubstrat können bei zu geringem Vegetationseintrag, insbesondere bei mehr oder minder ausschließlich mineralischem Feinpartikeleintrag, mit der Zeit schlechter werden. Hingegen halten gröbere Filter zu wenige Feinpartikel zurück, so dass der Einsatz von gröberem Filtermaterial hierfür keine Lösung darstellt.Die Erfindung sieht daher vor, das Filtersubstrat (7) zu bepflanzen, um so eine Durchsetzung mit Wurzelwerk eine Besiedelung mit Würmern zu bewirken, welche das Filtermaterial auflockert und bei hohem Feinpartikelrückhalt eine ebenfalls hohe hydraulische Leistungsfähigkeit ermöglicht.Hierbei kann bedarfsweise eine Deckschicht (8) aus bodenähnlichem Material auf dem Filtersubstrat (7) aufgebracht und die Bepflanzung (9) dort hergestellt werden, sofern ein ausreichender Vegetationseintrag in der Umgebung der Entwässerungsrinne (1) nicht vorhanden ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Entwässerungsvorrichtung umfassend eine Rinneneinheit zur Aufnahme von Oberflächenwasser und ein mit einem Ablauf verbundenes Ablaufelement, wobei in der Rinneneinheit ein Filtersubstrat eingefüllt ist, welches das Ablaufelement vollständig überdeckt, sowie ein Filtersubstrat, welches zur Verwendung in einer Entwässerungsvorrichtung geeignet ist.
  • Eine derartige Entwässerungsvorrichtung ist bereits aus der EP 2 871 296 B1 vorbekannt. Diese umfasst eine Rinneneinheit, deren Rinnenkörper einen bodenseitigen Ablauf aufweist, auf dem ein Filtersubstrat eingebracht ist. Ferner ist auf die EP 2 402 067 B1 zu verweisen, in der ein geeignetes und sehr vorteilhaftes Filtersubstrat angegeben ist, mit dem zumindest Filter mit einer Mächtigkeit unterhalb von 30 cm befüllt werden können.
  • Entwässerungsrinnen mit Filtersubstraten werden im Stand der Technik bereits seit einigen Jahren eingesetzt, um einfließendes Oberflächenwasser bereits in der Rinne dezentral vorzureinigen, bevor es in die Kanalisation eingetragen wird. Hierbei hängt die Art des verwendeten Filters, aber auch seine Haltbarkeit stark davon ab, in welcher Umgebung die Entwässerungsrinne eingesetzt wird und welche Schmutzfrachten dort anstehen. So ist der Straßenrand eines Industriegeländes oder Flughafens häufig sehr stark durch Reifenabrieb und aus der Luft abgelagerten Schadstoffen belastet, während Vegetationsreste kaum dort eintreten können. In eine Entwässerungsrinne auf einem Parkplatz eines im Grünen gelegenen Kindergartens hingegen können Laub und Grasschnitt und dergleichen mehr unproblematisch in die Rinne gelangen.
  • Bei bekannten Filterrinnen besteht die Gefahr, dass bei hoher Feinpartikellast eine extreme Abnahme der hydraulischen Filterleistung bis hin zur hydraulischen Depression stattfindet. Es hat sich gezeigt, dass dieser Effekt durch den Eintrag von Vegetationsresten vermindert wird. Diese bilden eine sekundäre Filterschicht auf dem eigentlichen Filtersubstrat, welche eine hohe Durchlässigkeit gewährleistet und das Festbacken eines dichtenden Filterkuchens auf dem Filtersubstrat dadurch verhindert.
  • Es hat sich dabei ebenfalls gezeigt, dass eine solche sekundäre Filterschicht in Form einer organischen Decklage auch künstlich aufgebracht werden kann, aber nur aktiv bleibt, wenn ein genügender Vegetationseintrag aus der Umgebung erfolgt. Ohne einen solchen Eintrag von Vegetationsresten kann die Sekundärfilterschicht immerhin händisch durch wiederholtes Harken bearbeitet werden um die Durchlässigkeit zu verbessern, dies ist jedoch aufwändig und kostenintensiv.
  • Derzeit wird das angesprochene Problem durch verschiedene Umgehungsansätze behandelt. Zunächst kann dafür die Durchlässigkeit solcher Filtersysteme durch gröbere Filtersubstrate mit höheren Ausgangsdurchlässigkeiten erzielt werden, wodurch die Filterwirkung schlecht ist. Wo eine größere hydraulische Leistungsfähigkeit benötigt, so werden größere Filterflächen angelegt. Auch werden Filtersysteme eingesetzt, die nur einen Teil des Oberflächenabflusses behandeln und daher über einen Bypass oder einen Überlauf einen Teil des Wassers ableiten, wenn die anfallende Wassermenge die Kapazität des Filters übersteigt. Schließlich gibt es die Möglichkeit, die Betriebssicherheit zu gewährleisten, indem die Wartungsintervalle entsprechend kurz gesetzt und die Filteroberfläche häufig bearbeitet wird.
  • Diese Lösungsansätze müssen jedoch als unbefriedigend angesehen werden.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Entwässerungsvorrichtung zu schaffen, die auch in Umgebungen mit nur geringen oder ganz ohne Einträge von Vegetationsresten eine sekundäre Filterschicht erhalten und eine hohe hydraulische Durchlässigkeit bei guter Filterleistung im Bereich der Feinpartikel gewährleisten kann.
  • Dies gelingt durch eine Entwässerungsvorrichtung gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1, sowie durch ein Filtersubstrat gemäß den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 14. Sinnvolle Ausgestaltungen der Entwässerungsvorrichtung können den abhängigen Ansprüchen entnommen werden.
  • Vorgesehen ist insoweit eine Entwässerungsvorrichtung, umfassend eine Rinneneinheit zur Aufnahme von Oberflächenwasser und ein mit einem Ablauf verbundenes Ablaufelement, wobei in der Rinneneinheit ein Filtersubstrat eingefüllt ist, welches das Ablaufelement vollständig überdeckt. Eine solche Entwässerungsvorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren der Rinneneinheit oberhalb des Ablaufs eine Bepflanzung angeordnet ist, welche oberhalb des Ablaufs angeordnetes Material durchwurzelt.
  • Die Pflanzen sorgen dafür, dass mit der Durchwurzelung des Materials oberhalb des Ablaufs auch ein günstiger Lebensraum für Bodenlebewesen geschaffen wird. Nach der Pflanzung erfolgt die weitere Wasser- und Nährstoffzufuhr selbsttätig im Betrieb über den natürlichen Wege der Oberflächenentwässerung mit Sedimenteintrag und Bodenbildungsprozessen, also der Zersetzung von organischen Inhaltsstoffen. Die Bepflanzung sollte nach etwa einem Betriebsjahr soweit etabliert sein, dass eine vollständige Blattbedeckung der Filteroberfläche erreicht wird. Die dadurch bedingte Durchwurzelung der Filteroberfläche und der sich aufbauenden Sedimentablagerung, sowie die Aktivierung des Bodenlebens erhalten die Durchlässigkeit des Filters. Ein Abtragen des Filters muss daher aus hydraulischen Gründen nicht erfolgen.
  • Es ergibt sich somit durch diese erfindungsgemäße Lösung ein geringerer Wartungsbedarf zum Erhalt der hydraulischen Leistungsfähigkeit, ebenso wie ein geringerer Filterflächenbedarf bei stark verschmutzten Flächen mit hohem Feinpartikelanteil und fehlendem Eintrag von vegetationsorganischen Stoffen. Damit einher gehen kann nach Bedarf eine Optimierung der Leistung durch die Verwendung von feineren Filtersubstraten, ohne dass die Gefahr einer Filterkolmation besteht.
  • In einer ersten Ausgestaltungsform kann vorgesehen sein, dass die Bepflanzung unmittelbar in dem Filtersubstrat hergestellt ist. Dies kann insbesondere dort sinnvoll sein, wo ein gewisser Eintrag von Vegetationsresten in die Rinneneinheit erfolgt und sich mit der Zeit eine gut durchlüftete Sedimentationsschicht aufbauen kann.
  • Wo dies nicht der Fall ist, kann hingegen die Bepflanzung in einer, vorzugsweise bodenähnlichen, Deckschicht hergestellt sein, welche auf dem Filtersubstrat aufgebracht ist. Dies entspricht im Prinzip der ersten Ausgestaltungsform, bei welcher die Sedimentationsschicht bereits seit einigen Jahren aufgebaut wurde und wo die Filteroberfläche aufgrund der Belebung mit Wurzeln und Bodenlebewesen gut durchlüftet und strukturiert ist und eine hohe und stabile hydraulische Leistung aufweist.
  • In konkreter Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass eine solche Deckschicht in einer Dicke von 4 bis 7 cm, vorzugsweise in einer Dicke von 5 cm, auf dem Filtersubstrat aufgebracht ist. Dies ist ausreichend sowohl für die benötigte hydraulische Leistung, als auch für die Verwurzelung der in der Deckschicht eingepflanzten Pflanzen. Hierbei können Letztere ihre Wurzeln auch bis in das Filtersubstrat ausstrecken.
  • Bevorzugtermaßen kann die Entwässerungsvorrichtung weiter vorsehen, dass als Ablaufelement entlang einer Rinnensohle der Rinneneinheit ein Drainagerohr mit einer wasserdurchlässigen Oberfläche verlegt und in das Filtersubstrat eingebettet ist. Hierdurch dringt das einlaufende Oberflächenwasser in der gesamten Fläche des Filtersubstrats oder der Deckschicht ein und kann durch Öffnungen des Drainagerohrs entlang seiner gesamten wasserdurchlässigen Oberfläche in dieses eindringen. In dem Drainagerohr selbst kann das nunmehr durch das Filtersubstrat vorgefilterte Wasser sich sammeln und in Richtung des Ablaufs abgeführt werden.
  • In einer solchen Lösung kann mit besonderem Vorteil vorgesehen sein, dass das Drainagerohr vollständig in dem Filtersubstrat aufgenommen ist. Besonders bevorzugt ist es, wenn das Filtersubstrat das Drainagerohr in einer Dicke von 10 bis 20 cm, vorzugsweise in einer Dicke von 15 cm, gemessen von einem Scheitelpunkt des Drainagerohrs, also einem höchsten Punkt des Drainagerohrs, überdeckt. Auf diese Weise muss das einlaufende Oberflächenwasser einen ausreichenden Weg durch das Filtersubstrat zurücklegen, um mitgeführte Feinpartikel in dem Filtersubstrat abzustreifen und gefiltert in den Ablauf eintreten zu können.
  • Das Filtersubstrat kann in seiner Zusammensetzung an verschiedene Situationen angepasst werden. Es hat sich jedoch ein Filtersubstrat bewährt, das einen in mehrere Kornfraktionen zerlegten und wieder zusammengemischten Brechsand mit Fraktionen unterschiedlicher Korngrößen derart umfasst, dass der Brechsand eine Mittelsandfraktion einer Korngröße > 0,2 bis 0,63 mm von 15 bis 25 Gew.-% enthält und eine Feinsandfraktion einer Korngröße > 0,063 bis 0,2 mm von 2 bis 10 Gew.-%, sowie eine Grobsandfraktion einer Korngröße > 0,63 bis 2,0 mm von 50 bis 70 Gew.-% aufweist, wobei eine Tonfraktion einer Korngröße < 0,002 mm und eine Schlufffraktion einer Korngröße > 0,002 bis 0,063 mm von zusammen 0 bis 5 Gew.-% sowie eine Feinkiesfraktion einer Korngröße > 2,0 bis 6,3 mm von 10 bis 15 Gew.-% enthalten sind.
  • Ein solches Filtersubstrat ist speziell für eine Durchlässigkeitsbandbreite von ca. 8 × 10-4 m/s bis 25 × 10-4 m/s geeignet, mit welcher die Oberflächenfiltration noch eben so basierend auf den Eigenschaften der Feststoffe im Oberflächenabfluss abgebildet werden können. Die meisten Schadstoffe können so in den obersten 5 cm einschließlich des sich jeweils auf dem Filtersubstrat aufbauenden Filterkuchens, zurückgehalten werden.
  • Alternativ kann ein Filtersubstrat eingesetzt werden, das einen in mehrere Kornfraktionen zerlegten und wieder zusammengemischten Brechsand mit Fraktionen unterschiedlicher Korngrößen derart umfasst, dass der Brechsand eine Mittelsandfraktion einer Korngröße > 0,2 bis 0,63 mm von 45 bis 60 Gew.-% enthält und eine Feinsandfraktion einer Korngröße > 0,063 bis 0,2 mm von 2 bis 10 Gew.-%, sowie eine Grobsandfraktion einer Korngröße > 0,63 bis 2,0 mm von jeweils 15 bis 30 Gew.-% aufweist, wobei eine Tonfraktion einer Korngröße < 0,002 mm und eine Schlufffraktion einer Korngröße > 0,002 bis 0,063 mm von zusammen 0 bis 5 Gew.-% sowie eine Feinkiesfraktion einer Korngröße > 2,0 bis 6,3 mm von 0 bis 5 Gew.-% enthalten sind. Ein solches Filtersubstrat vereinigt eine hohe Filterstabilität mit einer guten hydraulischen Leistung und kann daher auch im vorliegenden Fall eingesetzt werden.
  • Die Bepflanzung kann bevorzugtermaßen aus Pflanzen mit Dauerorganen hergestellt sein, die einen Wiederaustrieb nach vorangegangener Überlastung gewährleisten. Dies ermöglicht lange Wartungsintervalle, da davon ausgegangen werden kann, dass die Pflanzen selbst bei schädlichen Ereignissen weiter zur Regeneration fähig sind und die Bewuchsdecke über die Zeit geschlossen halten können.
  • Im Einzelnen kann vorgesehen sein, dass die Bepflanzung aus krautigen und flach wurzelnden und/oder verholzenden Halbschattenpflanzen hergestellt ist. Diese Pflanzen eignen sich besonders für die abgeschattete Position in der Rinneneinheit. Während krautige, flach wurzelnde Pflanzen aufgrund der einfacheren Handhabung den verholzenden Pflanzen vorzuziehen sind, zeigen letztere allerdings ein robusteres Verhalten und können situationsbedingt ebenfalls verwendet werden. Dies macht sich unter anderem auch bei der Pflege bemerkbar. Allgemein kann jedoch davon ausgegangen werden, dass über eine etwaige Rinnenabdeckung hinauswachsende Blätter oder Triebe durch das Überfahren mit Fahrzeugen oder das Betreten der Rinnenabdeckungen abgeschert werden. Allenfalls können Überstände mit einer Motorsense entfernt werden. Bei der Bepflanzung des Filtersubstrats bzw. der Deckschicht werden die Pflanzen aus Zuchttöpfen, in denen sie herangezogen werden können, mit ihren Topfballen verpflanzt und können so schnell anwachsen.
  • Besonders bevorzugt kann die Bepflanzung aus Pflanzen der Gattung Glechoma hederacea und/oder der Gattung Waldsteinia ternata hergestellt sein.
  • Schließlich kann der Rinneneinheit eine begehbare und/oder befahrbare, sowie lichtdurchlässige Rinnenabdeckung zugeordnet sein. Eine solche Entwässerungsrinne kann prinzipiell überall im Verkehrsgeschehen eingesetzt werden, sei es an Straßenrändern, auf Parkplätzen oder auf Industrie- oder größeren Verkehrsflächen.
  • Die vorstehend beschriebene Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Es zeigen
    • Figur 1
    eine Rinneneinheit mit einem Filtersubstrat, in welchem eine Bepflanzung direkt in dem Filtersubstrat hergestellt ist, in einer Querschnittsdarstellung, sowie
    Figur 2
    eine Rinneneinheit mit einem Filtersubstrat, wobei eine Bepflanzung in einer auf dem Filtersubstrat aufgebrachten Deckschicht hergestellt ist, in einer Querschnittsdarstellung.
  • Figur 1 zeigt eine Entwässerungsvorrichtung 1, welche im Wesentlichen eine Rinneneinheit 2 mit einem Rinnenkörper umfasst, der an seinem Boden eine Rinnensohle 3 ausbildet. Im Bereich der Rinnensohle 3 ist ein Drainagerohr 6 angeordnet, welches als Ablaufelement mit einem Ablauf 11 und über diesen mit einer Kanalisation verbunden ist.
  • Das Drainagerohr 6 ist hierbei in ein Filtersubstrat 7 eingebettet, welches um das Drainagerohr 6 allseits umgibt und über diesem zu einer dicken Filtersubstratschicht angeschüttet ist. Bevorzugt beträgt die Dicke der Filtersubstratschicht in der Rinneneinheit 2 zwanzig Zentimeter, gemessen von der Mitte es Drainagerohrs 6. Oberseitig ist die Rinneneinheit 2 mit einer Rinnenabdeckung 5 versehen, welche auf einer an den Wandungen der Rinneneinheit 2 angebrachten Zarge 4 aufliegt.
  • Durch die Rinnenabdeckung 5 gelangt sowohl Licht, als auch einlaufendes Oberflächenwasser, welches Fein- und Grobpartikel in die Rinneneinheit 2 einträgt, in das Innere derselben. Die eingetragenen Schmutzpartikel sollen hierbei dezentral vorgereinigt werden und nicht erst in die Kanalisation eintreten. Dies leistet das Filtersubstrat 7, welches eine Zusammensetzung aufweist, welche gleichzeitig ein Herausfiltern auch von Feinpartikeln ermöglicht, aber auch ein Ausschwemmen feinerer Fraktionen aufgrund seiner Zusammensetzung verhindert, so dass das Filtersubstrat 7 langfristig wartungsfrei in der Rinneneinheit 2 vorgehalten werden kann.
  • Solange ein ausreichender Eintrag von Vegetationsresten gewährleistet ist, wird das Filtersubstrat 7 als solches bereits als ausreichend angesehen. Dann bildet sich mit der Zeit eine Deckschicht aus, welche ausreichend belüftet und grob genug ist, um eine Filterkolmation zu vermeiden. Wo es jedoch keinen ausreichenden Eintrag von Vegetationsresten gibt, wird eine Bepflanzung 9 vorgesehen. Diese kann, wie in Figur 1 gezeigt, direkt in dem Filtersubstrat 7 erfolgen, oder gemäß Figur 2 in einer organischen Deckschicht 8, welche bodenartig aufgebaut ist und in der die Bepflanzung in einem solchen Fall hergestellt wird. Eine solche Deckschicht 8 entspricht einem Fall längeren Eintrags von Vegetationsresten und wird je nach Art und Menge des Eintrags zusätzlich vorgesehen.
  • Um auch unter der Rinnenabdeckung 5, welche zur Befahrbarkeit oder Begehbarkeit der Entwässerungsrinne 1 benötigt wird, ein Pflanzenwachstum zu ermöglichen, ist diese sowohl wasserdurchlässig als auch lichtdurchlässig, so dass die Bepflanzung 9 im Halbschatten gedeihen kann. Die Wurzeln 10 der Bepflanzung durchdringen mit der Zeit die Deckschicht 8, soweit vorhanden, und gegebenenfalls auch das Filtersubstrat 7, schaffen Räume für Bodenlebewesen und belüften das Material, so dass eine Filterkolmation vermieden wird.
  • Einlaufendes Oberflächenwasser durchtritt dann zunächst die Rinnenabdeckung 5 und fällt auf die Bepflanzung 9, die nach etwa einem Jahr ein durchgehendes Blattwerk bildet, ansonsten zumindest auf die Deckschicht 8 oder das Filtersubstrat 7. Während das Filtersubstrat 7 das Oberflächenwasser von Schmutzfrachten verschiedener Korngrößen befreit, dient es auch dazu, Nährstoffe für die Bepflanzung 9 heranzutragen und selbst zur Bewässerung der Bepflanzung 9 zu sorgen. Dies ermöglicht auch hinsichtlich der Bepflanzung 9 einen nahezu wartungsfreien Betrieb der bepflanzten Entwässerungsrinne 1. Durch die Rinnenabdeckung 5 hinaus wachsende Pflanzenteile werden durch die Befahrung der Rinnenabdeckung 5 abgeschert oder gelegentlich mit einer Motorsense entfernt, was die einzige benötigte Wartung darstellt. Ein Abtragen der Deckschicht 8 oder des Filtersubstrats 7 im Betrieb kann über Jahre hinweg entfallen.
  • Vorstehend beschrieben ist somit eine Entwässerungsvorrichtung, die auch in Umgebungen mit nur geringen oder ganz ohne Einträge von Vegetationsresten eine sekundäre Filterschicht erhalten und eine hohe hydraulische Durchlässigkeit bei guter Filterleistung im Bereich der Feinpartikel gewährleisten kann.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Entwässerungsvorrichtung
    2
    Rinneneinheit
    3
    Rinnensohle
    4
    Zarge
    5
    Rinnenabdeckung
    6
    Drainagerohr
    7
    Filtersubstrat
    8
    Deckschicht
    9
    Bepflanzung
    10
    Wurzeln
    11
    Ablauf

Claims (14)

  1. Entwässerungsvorrichtung umfassend eine Rinneneinheit (2) zur Aufnahme von Oberflächenwasser und ein mit einem Ablauf (11) verbundenes Ablaufelement, wobei in der Rinneneinheit (2) ein Filtersubstrat (7) eingefüllt ist, welches das Ablaufelement vollständig überdeckt, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren der Rinneneinheit (2) oberhalb des Ablaufs (11) eine Bepflanzung (9) angeordnet ist, welche oberhalb des Ablaufs (11) angeordnetes Material durchwurzelt.
  2. Entwässerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bepflanzung (9) unmittelbar in dem Filtersubstrat (7) hergestellt ist.
  3. Entwässerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bepflanzung (9) in einer, vorzugsweise bodenähnlichen, Deckschicht (8) hergestellt ist, welche auf dem Filtersubstrat (7) aufgebracht ist.
  4. Entwässerungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (8) in einer Dicke von 4 bis 7 cm, vorzugsweise in einer Dicke von 5 cm, auf dem Filtersubstrat (7) aufgebracht ist.
  5. Entwässerungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Ablaufelement entlang einer Rinnensohle (3) der Rinneneinheit (2) ein Drainagerohr (6) mit einer wasserdurchlässigen Oberfläche verlegt und in das Filtersubstrat (7) eingebettet ist.
  6. Entwässerungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtersubstrat (7) das Drainagerohr (6) in einer Dicke von 10 bis 20 cm, vorzugsweise in einer Dicke von 15 cm, gemessen von der Mitte des Drainagerohrs (6), überdeckt.
  7. Entwässerungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtersubstrat (7) einen in mehrere Kornfraktionen zerlegten und wieder zusammengemischten Brechsand mit Fraktionen unterschiedlicher Korngrößen derart umfasst, dass der Brechsand eine Mittelsandfraktion einer Korngröße > 0,2 bis 0,63 mm von 45 bis 60 Gew.-% enthält und eine Feinsandfraktion einer Korngröße > 0,063 bis 0,2 mm sowie eine Grobsandfraktion einer Korngröße > 0,63 bis 2,0 mm von jeweils 15 bis 30 Gew.-% aufweist, wobei eine Tonfraktion einer Korngröße < 0,002 mm und eine Schlufffraktion einer Korngröße > 0,002 bis 0,063 mm von zusammen 0 bis 5 Gew.-% sowie eine Feinkiesfraktion einer Korngröße > 2,0 bis 6,3 mm von 0 bis 5 Gew.-% enthalten sind.
  8. Entwässerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtersubstrat (7) einen in mehrere Kornfraktionen zerlegten und wieder zusammengemischten Brechsand mit Fraktionen unterschiedlicher Korngrößen derart umfasst, dass der Brechsand eine Mittelsandfraktion einer Korngröße > 0,2 bis 0,63 mm von 15 bis 25 Gew.-% enthält und eine Feinsandfraktion einer Korngrö-ße > 0,063 bis 0,2 mm von 2 bis 10 Gew.-%, sowie eine Grobsandfraktion einer Korngröße > 0,63 bis 2,0 mm von jeweils 50 bis 70 Gew.-% aufweist, wobei eine Tonfraktion einer Korngröße < 0,002 mm und eine Schlufffraktion einer Korngröße > 0,002 bis 0,063 mm von zusammen 0 bis 5 Gew.-% sowie eine Feinkiesfraktion einer Korngröße > 2,0 bis 6,3 mm von 10 bis 15 Gew.-% enthalten sind.
  9. Entwässerungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bepflanzung (9) aus Pflanzen mit Dauerorganen, die einen Wiederaustrieb nach vorangegangener Überlastung gewährleisten, hergestellt ist.
  10. Entwässerungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bepflanzung (9) aus krautigen und flach wurzelnden und/oder verholzenden Halbschattenpflanzen hergestellt ist.
  11. Entwässerungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bepflanzung (9) aus Pflanzen der Gattung Glechoma hederacea und/oder der Gattung Waldsteinia ternata hergestellt ist.
  12. Entwässerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bepflanzung (9) in Töpfen vorgezogen ist.
  13. Entwässerungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rinneneinheit (2) von einer begehbaren und/oder befahrbaren, sowie lichtdurchlässigen Rinnenabdeckung (5) übergriffen ist.
  14. Filtersubstrat zur Verwendung in einer Entwässerungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtersubstrat (7) einen in mehrere Kornfraktionen zerlegten und wieder zusammengemischten Brechsand mit Fraktionen unterschiedlicher Korngrößen derart umfasst, dass der Brechsand eine Mittelsandfraktion einer Korngröße > 0,2 bis 0,63 mm von 45 bis 60 Gew.-% enthält und eine Feinsandfraktion einer Korngrö-ße > 0,063 bis 0,2 mm sowie eine Grobsandfraktion einer Korngröße > 0,63 bis 2,0 mm von jeweils 15 bis 30 Gew.-% aufweist, wobei eine Tonfraktion einer Korngröße < 0,002 mm und eine Schlufffraktion einer Korngröße > 0,002 bis 0,063 mm von zusammen 0 bis 5 Gew.-% sowie eine Feinkiesfraktion einer Korngröße > 2,0 bis 6,3 mm von 0 bis 5 Gew.-% enthalten sind.
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