Erläuterungsbericht Regenwasserbehandlung Der
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Erläuterungsbericht Regenwasserbehandlung der Einleitungen in die Schillingsbek in Hamburg-Lokstedt Machbarkeitsstudie Auftraggeber Freie und Hansestadt Hamburg, Bezirksamt Eimsbüttel Dezernat Wirtschaft, Bauen und Umwelt E/MR 23 Wasserwirtschaft - Geschäftsbereich Gewässer Grindelberg 62 - 66, 20144 Hamburg Auftragnehmer Berichtsdatum Februar 2013 Erläuterungsbericht Regenwasserbehandlung der Einleitungen in die Schillingsbek in Hamburg-Lokstedt Machbarkeitsstudie Aufgestellt: Hannover, den 22.2.2013 Inhalt 1 Veranlassung ....................................................................................... 1 2 Datengrundlagen. „. „. „. „. „. „. „. „ ......... „. „. „. „. „. „. „. „. „. „. „„. „. „. „. „. „1 3 Ist-Zustand ................................. „ .............................. „. „. „. „ ... ............. 1 3.1 Schillingsbek.... .. ..... „ • . .. .... „ • .............. „ • ..... „ • ....... „ •..... „ .. .. 1 3.2 Vorhandene Bauwerke .......................... „ • .................... „ • .................. „ ................ 3 3.3 Niederschlagswasser-Einleitungen ................................ „ ................. „ . ............... 5 4 Planungsvorgaben und Randbedingungen ...................... „ ....... „ ...... 6 4.1 Bewirtschaftungsplan EG-WRRL . .... .. .. .... „... .. ........... 6 4.2 Abwasserbeseitigungsplan . .. .. .. .. .. .... „.. .. .... „... .. ..... 6 4.3 Wasserschutzgebiete ................ „ . „ „ „ „„„ „ „ „ „ „ „ .„ „ „„„ „„ „ „„„ . „ „„„ „„„ „ „ ... 7 4.4 Naturschutzgebiete, Biotope ............................................................ „„„„„„ . ... 7 5 Hydraulische und stoffliche Bewertung der Einleitungen ................. 7 5.1 Hydraulische Belastung .... „„ „ „ „ „ .„„„„„ „„„ „ „ „ .•.. „ „ .„„„„„„„ „ .. „„„„ „„„ ... 7 5.2 Stoffliche Belastung .......... „ „ „ „ „ „ . „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ .. „ „ .„ „ „„ „ „ „ „ .. „ „ „ „ „ . ...... 9 5.3 Fazit ............................................................................. „. .... 11 6 Varianten zur Regenwasserbehandlung ........................................... 12 6.1 Variante A.1: Retentionsbodenfilter Koppelstr. u. Julius-Vosseler-Str. West ... 13 6.2 Variante A.2: Regenklärbecken Koppelstr. u. Julius-Vosseler-Str. West ...... .... 15 6.3 Variante B: Retentionsbodenfilter Gesamtabfluss Julius-Vosseler-Str .... 16 6.4 Variante C: Retentionsbodenfilter Gesamtabfluss Von-Eicken-Park ............... 17 6.5 Variante D: Dezentrale Behandlung der hoch belasteten Straßenabflüsse .... 18 6.6 Variante E: Straßenentwässerungskanal und semizentrale Behandlung der Straßenabflüsse ................................................................................................ 19 6.7 Ergänzende Abkopplung von Flächen im Einzugsgebiet ................................. 20 6.7.1 Anschluss des nördlichen EZG Koppelstraße an das vorhandene Regenrückhaltebecken ...................................................................................... 20 6.7.2 Straßenbegleitende Mulden/ Rinnen .... ............ „ • ........ „ • ........ „ . ... 20 6.7.3 Abkopplung von Dach- und Nebenflächen ..... „ „ „ „ .. „ „ „„„ „ „„ „ . „ .. „„ „„ „ . .... 21 7 Variantenvergleich. „. „. „. „. „. „. „ .......... „ „. „. „. „. „. „. „. „. „. „ ... „. „. „. „. 22 7.1 Fachlicher Vergleich. ................ .... „ • ............ „ • ..... „„...... .. 22 7.2 Kostenvergleich .............................. „ . „ „„ „ „ „ „ „ „ . „ .. „ „ .„ „ „ „„ „ „„ .. „ „ „„ „ . .... 24 7.3 Abstimmung der Vorzugslösung .... „ . „ .„„„„ „„„. „ .. „ „„„„„„„„ . „ .. „ . „ „„„„ . .... 24 8 Vorzugsvariante ... „ • ••••••••• „ • •••••••••• „. „ .. „ • ••••••••• „ • ••••••••• „ • ••• „ ... „ • •••••••• 25 8.1 Beschreibung der Vorzugsvariante ................................ „ ...... „ . ........ „ . ...... „ . ... 25 8. 2 Hinweise für die weitere Planung und Ausführung ........ „ . ...... „ . ........ „ . ..... „ . ... 26 9 Literatur .......................................... „ .......... „ ......... „ .......... „ ............... 28 Anlagenverzeichnis Anlage 1 Kostenschätzung & Vergleich Anlage 2 Besprechungsprotokolle Anlage 3 Bewertung der EZG-Flachen Koppelstr. und Julius- Vosseler-Str. nach dem DWA-Merkblatt M153 „Empfehlungen zum Umgang mit Regenwasser" Planverzeichnis Plan 1 Lageplan I Schnitt Vorzugsvariante M 1: 5.00 Regenwasserbehandlung Schillingsbek - Machbarkeitsstudie Seite 1 1 Veranlassung Die Schillingsbek in Hamburg-Lokstedt ist aufgrund von Niederschlagswasser Einleitungen des städtischen Sielnetzes hydraulisch und stofflich belastet. In de n angeschlossenen Einzugsgebieten sind stark befahrene Straßen vorhanden, die eine Regenwasserbehandlung notwendig machen. Der Abwasserbeseitigungsplan der Freien und Hansestadt Hamburg listet dementsprechend in der Prioritätenliste der geplanten Niederschlagswasserbehandlungsanlagen die Schillingsbek auf. Aufgrund der Flächenverfügbarkeit in der Nähe der Einleitstellen und der Lage der Einleitstellen z. T. unterhalb von Straßen sind Planung und Bau einer Regenwasserbehandlungsanlage anspruchsvoll. Daher sollen in Abhängigkeit der fü r das Gewässer festzulegenden Zielgrößen der Regenwasserbehandlung zunächst in einem Variantenvergleich unterschiedliche Behandlungsmaßnahmen untersucht und gegenübergestellt werden. Aus dem Variantenvergleich wird ei ne Vorzugsvariante nach den Kriterien Wirksamkeit, Umsetzbarkeit, Kosten und betriebliche Aspekte erarbeitet. Der Bezirk Eimsbüttel hat im September 2012 die Ingenieurgesellschaft für Stadthydrologie mbH (ifs) mit den erforderlichen Leistungen beauftragt. 2 Datengrundlagen Die vorliegende Machbarkeitsstudie wurde auf der Grundlage folgender Daten erstellt: digital Format übermittelt durch Datum Stadtkarte tiff Bezirk Eimsbüttel 14.9.2012 DGK5 jpg Bezirk Eimsbüttel 14.9.2012 Orthofotos jpg Bezirk Eimsbüttel 14.9.2012 Landesgrundbesitzverhältnis pdf Bezirk Eimsbüttel 28. 9.2012 Grundwassergleichenplan pdf Bezirk Eimsbüttel 28.9.2012 Wasserschutzgebiete shp Bezirk Eimsbüttel 28.9.2012 Angaben Bauwerke Email Bezirk Eimsbüttel 9.1 0.2012 Sielnetz Regenwasser dwg HSE 11.10.2012 Einzugsgebiete Regenwasser dwg HSE 9./25.10.2012 Pegeldaten Kollau Nr. 34 pdf BSU 29.10.2012 Daten Verkehrsbelastung Email BWVI 12.10.2012 Einleitungsmenge Hochbahn Email Hamburger Hochbahn 24.1 0./9.11.2012 3 Ist-Zustand 3.1 Schillingsbek Die Schillingsbek ist ein rd. 1,9 km langes Nebengewässer der Kollau (OWK al_09: Tarpenbek mit Kollau und Mühlenau). Einziges Nebengewässer der Schillingsbek ist die Lohbek, die innerhalb des Durchlasses Julius-Vosseler-Str. in die Schillingsbek einmündet. Die Schillingsbek entspringt südlich der Julius-Vosseler-Str. nahe der Bahnstation Hagenbecks Tierpark. Als „Quelle" sind Zuflüsse aus der Tragentwässerung der Bahnstation und die Niederschlagszuflüsse aus dem ca. 9 ha großen Ei nzugsgebiet Koppelstraße anzusehen. Im weiteren Gewässerverlauf erhält die Schillingsbek weitere Einleitungen aus dem Regenwasser-Sielnetz. In Abbildung 3.1 ist das natürliche Einzugsgebiet der Schillingsbek bis zur Einleitungsstelle Julius-Vosseler-Str. sowie bis zur Einmündung in die Kollau dargestellt. Das Teileinzugsgebiet bis zur Einleitung Julius-Vosseler-Str. hat eine Größe von ca. 120 ha, das Gesamteinzugsgebiet der Schillingsbek umfasst 202 ha. Seite 2 Regenwasserbehandlung Schillingsbek- Machbarkeitsstudie Abbildung 3.1 Natürliches Einzugsgebiet der Schillingsbek (bis Einleitung Julius Vosseler-Straße und bis zur Mündung in die Kollau) Abflusskenndaten An der Schillingsbek ist kein Pegel vorhanden. Für die Kollau liegen Pegeldaten kurz oberhalb des Zuflusses der Schillingsbek vor (Pegel Nr. 0099344). Aus ei ner 9-jährigen Messreihe lassen sich für die Kollau folgende Abflussspende n ableiten: • Mittelwasserabflussspende Mq: 0,201 m3/s / 29,4 km2 = 6,84 l/s/km2 • Hochwasserabflussspende Hq1: 3,36 m3 /s / 29, 4 km2 = 114, 29 l/s/km2 Diese Abflussspenden sind nur bedingt auf das Einzugsgebiet der Schillingsbek übertragbar. Das Einzugsgebiet der Kollau ist flacher und dünner besiedelt, mit großen Anteilen an land- und forstwirtschaftlichen Flächen. Da im Ra hmen dieser Machbarkeitsstudie keine anderen Daten zur Verfügung stehen, werden die Abflusswerte für die Schillingsbek mit den Abflussspende n der Kollau abgeschätzt. Für den Mündungsbereich der Schillingsbek ergeben sich somit folgende Werte: • Mittelwasser MQ = 202 ha * 6,84 l/s/km2 = 14 l/s 2 • Hochwasser HQ1 = 202ha*114,29 l/s/km = 231 l/s Für die detaillierte Ausarbeitung der noch abzustimmenden Vorzugsvaria nte wird empfohlen, Abfluss und Wasserstände in der Schillingsbek mit dem vorhandenen Niederschlag-Abfluss-Modell des LSBG für die Kollau und ihre Nebengewässer zu berechnen. Gewässerzustand Im Gewässerverlauf der Schillingsbek sind mehrere Verro hrungen vorhanden. Das Ufer ist teilweise mit Steinen oder Hölzern befestigt. Streckenweise abgeschwemmte Uferbereiche weisen auf eine hohe hydraulische Belastung hin. Einen Eindruck des vorhandenen Gewässerzustandes vermittelt Abbildung 3.2. Regenwasserbehandlung Schillingsbek - Machbarkeitsstudie Seite 3 Durchlass südlich Döhmstraße Erodiertes Ufer Abbildung 3. 2 Ortsbegehung Schillingsbek (26. 10. 2012) 3.2 Vorhandene Bauwerke Rückhaltebecken Bahnstation Hagenbeks Tierpark An der Bahnstation Hagenbeks Tierpark ist ein Speicherbecken vorhanden, in welchem Stauwasser der Tragentwässerung zwischengespeichert wird. Aus dem Becken werden nach Auskunft der Hamburger Hochbahn (Email vom 26.10.2012) im Mittel 330 m3/d = rd. 4 l/s in das Kanalnetz Koppelstraße und somit in den „Quellbereich" der Schillingsbek