Entwicklung einer Hamburger Gründachstrategie Wissenschaftliche Begleitung – Wasserwirtschaft & Übertragbarkeit

Michael Richter Wolfgang Dickhaut

Universität für Baukunst und Metropolenentwicklung Michael Richter, Wolfgang Dickhaut: Entwicklung einer Hamburger Gründachstrategie Wissenschaftliche Begleitung – Wasserwirtschaft & Übertragbarkeit Hamburg: HafenCity Universität Hamburg, 2018

ISBN 978-3-941722-88-0

Der Beitrag entstand im Rahmen des Arbeitsschwerpunkts „Wissenschaftlich Begleiten“ des Vorha- bens “DAS: Entwicklung einer Hamburger Gründachstrategie - Prozessmanagement und Implemen- tierung eines strategischen Konzeptes.” in Zusammenarbeit mit der Behörde für Umwelt und Energie Hamburg

HafenCity Universität HCU Hamburg

Das Projekt “DAS: Entwicklung einer Hamburger Gründachstrategie - Prozessmanagement und Implementierung eines strategischen Konzeptes.” wurde vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit im Ramhen des Förderprogramms für Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel von November 2014 bis Oktober 2017 unter dem Förderken- nzeichen 03DAS032B gefördert.

Impressum:

© HafenCity Universität Hamburg, 2019

HafenCity Universität Hamburg Überseeallee 16 20457 Hamburg Textgestaltung, Umschlag: Patricia Dreifus Zaluski Coverfoto: Michael Richter Diese Veröffentlichung ist urheberrechtlich geschützt. Sie darf ohne vorherige Genehmigung der Autoren/ Herausgeber nicht vervielfältigt werden. Entwicklung einer Hamburger Gründachstrategie Wissenschaftliche Begleitung – Wasserwirtschaft & Übertragbarkeit

Michael Richter Wolfgang Dickhaut

Universität für Baukunst und Metropolenentwicklung Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung 6

1.1 Anlass & Gesamtzielsetzung 6

1.2 Einbettung in das Gesamtprojekt 7

2. Problemstellung, Zielsetzung und Methoden 8

2.1 Wasserwirtschaft 8

2.2 Übertragbarkeit von Instrumenten 9

3. Einzelergebnisse Arbeitspakete 11

3.1 Wasserwirtschaftliche Wirksamkeit von Gründächern 11

3.1.1 Niederschlags- und Abflussmessungen in Hamburg 15 3.1.1.1 Beschreibungen der Gründachtypen und Messtechnik 15 3.1.1.2 Messergebnisse 20

3.1.2 Aufbereitung Literaturdaten Wasserwirtschaft 29

3.1.3 Schlussfolgerungen/Ableitung technischer Konsequenzen 31

3.1.4 Entwicklung Leitfaden Entwässerungsplanung 32 3.1.4.1 Allgemeines 32 3.1.4.2 Gesetze und Regelwerke 33 3.1.4.3 Vorgehen bei Einleitung von Niederschlagswasser 35

3.2 Übertragbarkeit 39

3.2.1 Beschreibung und Evaluierung der Instrumente 39 3.2.1.1 Ziele 39 3.2.1.2 Vorgehensweise/Methodik 39 3.1.1.3 Gründachfläche Hamburgs 40 3.2.1.4 Bauleitplanung 40 3.2.1.5 Gründachverordnung 44 3.2.1.6 Gesplittete Abwassergebühr 45 3.2.1.7 Förderprogramm 48 3.2.1.8 Öffentlichkeitsarbeit 50 3.2.1.9 Naturschutzfachlicher Ausgleich 51 3.2.1.10 Umweltpartnerschaft Hamburg 53 3.2.1.11 Gesamt-Fazit 54

3.2.2 Schlussfolgerungen hinsichtlich Übertragbarkeit 55

4. Zusammenfassung und Ausblick 56

5. Quellen 58

5.1 Literatur 58

5.2 Normen & Richtlinien 59

6. Anhang 60

6.1 Literaturliste wasserwirtschaftl. Wirksamkeit Dachbegrünungen 60

1. Einleitung

Beispiel für solche Maßnahme darstellen. Außer- 1.1. Anlass & Gesamtzielsetzung dem kommen auf Städte mit zunehmender Ver- dichtung, u.a. aufgrund des Bevölkerungswachs- Städte weisen aufgrund hoher Versiegelungs- tums, weitere Herausforderungen zu. Dazu gehört grade und Bebauungsdichten veränderte was- auch ein zunehmender Mangel an Frei-, Grün- und serwirtschaftliche und klimatische Bedingungen Erholungsräumen, dem unter Umständen mit dem gegenüber dem Umland auf. Da weniger Nieder- Bau nutzbarer Dachbegrünungen entgegenge- schlagswasser auf natürliche Weise versickern und wirkt werden kann. verdunsten kann und stattdessen meist direkt in Gründächer bieten eine ganze Reihe ökologi- die Kanalisation eingeleitet wird ist der natürliche scher und ökonomischer Vorteile gegenüber kon- Wasserkreislauf gestört. Durch die schnelle Ablei- ventionellen Dächern. Durch Ihre thermischen tung von Niederschlagswässern von Dächern, Stra- Eigenschaften, wie beispielsweise Verschattung ßen und anderen versiegelten Flächen kommt es der Dachhaut und Verdunstungskühlung, tragen bei Starkregenereignissen häufig zur Überlastung Sie zur Reduzierung des städtischen Wärmeinse- von Kanalisationen und somit zu oberflächlichen leffektes bei. Weiterhin wird durch Gründächer Überschwemmungen innerstädtischer Flächen mit Lärm reduziert, Schadstoffe werden aus der Luft teilweise erheblichen Schäden. Außerdem heizen gefiltert und bisher ungenutzte Freiräume kön- sich versiegelte Flächen tagsüber auf und geben nen erschlossen werden. Gründächer können in nachts Wärmestrahlung ab, wodurch es zum so- Ballungsgebieten teilweise verloren gegangene genannten städtischen Wärmeinseleffekt kommt. Funktionen natürlicher Habitate oder Trittstein- Im Gegensatz zum Umland kommt es in Städten biotope übernehmen und somit zur Erhöhung der aufgrund von weniger Vegetation zu geringerer Biodiversität beitragen. Im Fokus dieses Projektes Verdunstungskühlung, die dem Wärmeinseleffekt stand der Beitrag von Dachbegrünungen zur urba- entgegen wirken könnte. nen Hydrologie. Gründächer halten Regenwasser Mit dem Klimawandel könnten diese Effekte in zurück und erhöhen die Verdunstung von Dachflä- Städten noch verstärkt auftreten, da es zu häufi- chen. Dadurch werden Abflussspitzen infolge von geren und intensiveren Starkregen sowie häufige- (Stark)regenfällen reduziert und zeitlich verzögert, ren und längeren Hitzeperioden kommen kann. wodurch das Risiko innerstädtischer Überschwem- Diesen Auswirkungen kann durch geeignete (Kli- mungen reduziert und der urbane Wasserkreislauf mawandelanpassungs-)Maßnahmen entgegenge- an den eines natürlichen Einzugsgebietes ange- steuert werden, wobei Gebäudebegrünungen ein nähert werden kann.

6 Michael Richter, Wolfgang Dickhaut Entwicklung einer Hamburger Gründachstrategie: Wissenschaftliche Begleitung – Wasserwirtschaft & Übertragbarkeit

Das Fachgebiet „Umweltgerechte Stadt- und In- frastrukturplanung“ an der HafenCity Universität Hamburg (HCU) begleitete die Behörde für Um- welt und Energie (BUE) bei der Entwicklung und Umsetzung der Hamburger Gründachstrategie, welche ein Baustein des Maßnahmenpaketes Hamburgs zur Anpassung an den Klimawandel ist. Die Schwerpunkte der Aufgaben der HCU lagen in den Modulen „Wasserwirtschaft“ und „Übertrag- barkeit“. Forschungsergebnisse und praktische Erfahrungen zur wasserwirtschaftlichen Wirksam- keit von Gründächern wurden aufgearbeitet. Die Hamburger Strategie wurde im Kontext der Nut- zung verschiedener genutzter formeller und infor- meller Planungsinstrumente bewertet, daneben wurden die Übertragbarkeiten Hamburger Ansät- ze diskutiert. Mit dem kontinuierlichen, langfristig angelegten Messprogramm auf dem Gründach des Neubaus der HCU sollten mittels Nieder- schlags- und Abflussmessungen Aussagen zur Ab- flussdämpfung und -verzögerung besonders bei Starkregenereignissen ermöglicht werden. Weitere Problemstellungen, die während der Pro- jektdurchführung deutlich geworden sind waren unter anderem Unklarheiten bezüglich gesetzli- cher Regelungen und verwaltungstechnischer Vor- gehensweisen bezüglich der Bearbeitung von Ent- wässerungsanträgen bei Neubau und Sanierung von Gebäuden und Grundstücken in Hamburg und die Behandlung von Dachbegrünungen in der rechnerischen Entwässerungsplanung. Auf diesen Fragestellungen aufbauen wurde ein Arbeitspaket ergänzt, in dem ein Leitfaden zur Betrachtung von Gründächern in der Entwässerungsplanung er- stellt wurde.

1.2. Einbettung in das Gesamtprojekt

Als einer von 4 Handlungsschwerpunkten („Wis- senschaftliche Begleitung“, „Fördern“, „Fordern“ und „Kommunizieren“) ist das Arbeitspaket direkt in die Hamburger Gründachstrategie eingebettet.

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 7 2. Problemstellung, Zielsetzung und Methoden der wissenschaftlichen Begleitung 2.1. Wasserwirtschaft – Wirksamkeit 12056“, Spitzen-Abflussbeiwerte von 0,2 (Intensiv- von Gründächern in der wasserwirt- begrünung, ab 30 cm Aufbaudicke) bis 0,7 (Exten- schaftlichen Planung sivbegrünung) für Dachbegrünungen angegeben. Allerdings gelten diese nur für die Berechnung Es ist siedlungswasserwirtschaftlich umstritten, von Regenabflussspenden von Niederschlägen welchen Einfluss die Dachbegrünung auf Abfluss- mit einem Wiederkehrsintervall bis 5 Jahre. prozesse in städtischen Einzugsgebieten nehmen Zur Bemessung kleinerer Entwässerungssysteme kann. Reduktionen von Niederschlagsabflüssen und Anlagen zur Versickerung von Regenwasser über längere Perioden wie z.B. Jahre sind mitt- (nach DWA A 138) kommen überwiegend einfa- lerweile, meist in Abhängigkeit der Substratstär- che Lastfallverfahren, bzw. Fließzeitverfahren zum ke, für verschiedene Gründachtypen bekannt und Einsatz. Dabei wird der zu bewirtschaftende Nie- weitgehend auch in der Wasserwirtschaft aner- derschlagsabfluss nur näherungsweise aus Nie- kannt. Jedoch werden insbesondere die Auswir- derschlag, Fläche und Abflussbeiwerten errech- kungen auf lokale Überflutungen und Hochwasser, net. Für Gründächer mit bis zu 15° Dachneigung die aufgrund von Starkregen kurzer Dauer auftre- und einer Aufbaustärke von bis zu 10 cm wird nach ten, hinterfragt. Bei ergiebigen Niederschlägen DWA A 117 / DWA M 153 ein mittlerer Abflussbei- sowohl langer als auch kurzer Dauer ist unklar, wert von 0,5 angesetzt, bei höherer Aufbaustärke welcher Anteil der Niederschläge in Gründächern ist dieser mit 0,3 angegeben. Die Einhaltung der zurückgehalten werden kann oder so im Abfluss jeweils zulässigen Überflutungshäufigkeit wird bei verzögert wird, dass die Gefährdung durch Über- diesen Verfahren durch die Anwendung von ma- flutungen und Hochwasser sinkt. Zumindest für ximalen Regenspenden unterschiedlicher Dauer kurze, ergiebige Niederschläge aus konvektiven und Eintrittswahrscheinlichkeit sichergestellt. Ereignissen im Sommerhalbjahr, die ursächlich für Gründächer liefern jedoch mit unterschiedlichen Überflutungen in kleinen Einzugsgebieten sind, Vorbedingungen wie z.B. der Wassersättigung bei ist wahrscheinlich, dass Gründächer einen erheb- Eintreten eines Niederschlagsereignisses sehr un- lichen Beitrag zur Risikovermeidung leisten kön- terschiedliche Abflussspenden, wobei die Abflüs- nen. Demzufolge werden in Richtlinien der was- se im Vergleich zu konventionellen Flachdächern serwirtschaftlichen Planungen wie beispielsweise stets deutlich verzögert werden. Hierbei stellt sich der DIN 1986-100 „Entwässerungsanlagen für Ge- die Frage ob es in jedem Fall zu einer Reduzierung bäude und Grundstücke – Teil 100: Bestimmun- und zeitlichen Verzögerung des Regenabflusses gen in Verbindung mit DIN EN 752 und DIN EN kommt? (Stark-)Regenspenden kurzer Dauerstu-

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fe (bis 30 Minuten) können von einem trockenen onsleistung verschiedener Gründachtypen aus Gründach oft vollständig zurückgehalten werden, Laboruntersuchungen und unter realen Bedin- selbst wenn sie von so seltener Intensität sind, gungen zu gewinnen. Weiterhin diente die Lite- dass sie nur alle 5 oder 10 Jahre eintreten. Treten raturstudie zur Identifizierung und Untersuchung ergiebige Regenereignisse jedoch als Teil eines von Parametern, welche das Abflussverhalten von längeren Niederschlagsereignisses nach weitge- Dachbegrünungen beeinflussen, um Rückschlüsse hender Sättigung des Gründaches auf, so kann für die Optimierung von Gründächern hinsichtlich auch bei den Regenspenden häufig auftretender wasserwirtschaftlicher Wirksamkeit zu ziehen. Ereignisse ein Großteil des Niederschlags mit Ver- Um die Fragestellung am Beispiel Hamburg mit zögerung abflusswirksam werden. Der Zusammen- realen Daten zu bearbeiten wurden Messsysteme hang zwischen maximalen Niederschlagsmengen an mehreren gebauten Gründächern in Hamburg verschiedener Dauerstufen (und Wiederkehr) und installiert. Am HCU-Gebäude und drei Wohnungs- den dabei aus einem Gründach entstehenden neubauten der SAGA-GWG würden unterschiedli- Abflussmengen (und Abflussverläufen) sollte an- che Gründachtypen mit Messgeräten zur Nieder- hand realer Messdaten besser aufgeklärt werden. schlags- und Abflusserfassung ausgestattet. Mit Labormessungen an Messtischen sind nur teils dem kontinuierlichen, langfristig angelegten Mes- geeignet, diese Zusammenhänge ausreichend sprogrammen der HafenCity Universität Hamburg zu beleuchten. Sie berücksichtigen in der Regel sollen Abflusscharakteristika verschiedener Grün- nicht ausreichend die zeitliche Heterogenität des dachtypen ermittelt werden. Es wurden Nieder- Niederschlages. Zudem sind deren Ergebnisse schlags- und Abflussmessungen durchgeführt um nicht ohne weiteres auf größeren Dachflächen Aussagen zur Abflussdämpfung und -verzögerung übertragbar, weil der Einfluss von Randeffekten zu ermöglichen. Nach ausreichender Dauer der bei der Übertragung auf größere Skalen nicht Messreihen sollten aus diesen Daten Rückschlüsse ausreichend bekannt ist und reale Gründächer darauf gezogen werden, wie die Dimensionierung außerdem in den meisten Fällen mit zusätzlichen von Entwässerungssystemen verbessert werden technischen Dachaufbauten versehen sind, die in kann. Laborversuchen nicht berücksichtigt sind. Es ist zu überprüfen ob reale Gründächer tatsächlich die in Laboruntersuchungen beispielsweise nach dem FLL-Verfahren erprobten Abflussbeiwerte liefern, 2.2 Übertragbarkeit von Instrumenten um deren Praktikabilität hinsichtlich Bemessung der Hamburger Gründachstrategie und Dimensionierung von beispielsweise Rückhal- teräumen zu bewerten. Die im Rahmen der Hamburger Gründachstra- Aufgrund der vorliegenden Kenntnisse zur Ab- tegie durch die BUE angewandten Instrumente flussbildung aus Gründächern ist zu vermuten, sollten bewertet sowie Übertragbarkeiten Ham- dass nachgelagerte Anlagen zur Niederschlagsab- burger Ansätze für andere Städte diskutiert wer- flussbewirtschaftung im Falle von Bemessungen den. Dies wurde durch die Dokumentation und mit Niederschlägen kurzer Dauer systematisch Bewertung des Vorgehens bei der Konzeption überdimensioniert werden. und Umsetzung der Hamburger Gründachstrate- Mit einem systematischen Review-Verfahren wur- gie gewährleistet. Dabei wurden formelle und in- den nationale und internationale Studien hinsicht- formelle Instrumente, die durch unterschiedliche lich der wasserwirtschaftlichen Fragestellungen Festlegungen den Bau und die Planung von Dach- analysiert um einen Überblick über die Retenti- begrünungen in Hamburg beeinflussen könnten,

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 9 untersucht. Als Ergebnis sollen Hintergrundin- formationen aufgearbeitet und bewertet werden und in die Entscheidungsvorbereitung für kom- munale Akteure zur Dachbegrünung als Baustein der Klimafolgenanpassung in Kommunen einflie- ßen. Zielgruppe der Expertise sind Akteure in den Kommunen (zuständige Fachverwaltungen) und die politische Ebene als Entscheidungsträger für die Umsetzung von Bausteinen einer „klimawan- delgerechten Stadtentwicklung“. Die Machbarkeit und der positive Nutzen der Hamburger Strategie sowie deren Ergebnisse sollen so für Kommunen als Argumentationsgrundlage gegenüber Politik und Öffentlichkeit dienen. Zu Beginn des Arbeitspakets wurde analysiert, welche Instrumente in Hamburg infrage kommen um die Entwicklung von Dachbegrünungen zu be- einflussen. Diese wurden daraufhin genauer unter- sucht mittels Literatur- und Dokumentenanalysen, Interviews mit Stakeholdern und Datenauswertun- gen. Dies diente als Grundlage für die Bewertung der Instrumente hinsichtlich der Eignung zur För- derung von Dachbegrünungen.

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3. Einzelergebnisse Arbeitspakete

nungen ist in der „Richtlinie für die Planung, Aus- 3.1 Wasserwirtschaftliche Wirksamkeit führung und Pflege von Dachbegrünungen“ der von Gründächern Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau e.V. (FLL 2018) beschrieben. In der Gründachtypen, technische Elemente und deren Neufassung von 2018 werden erstmals sogenann- wasserwirtschaftliche Wirkung te Retentionsdächer eingeführt. Diese können im Dachbegrünungen lassen sich prinzipiell in drei Sinne der Siedlungswasserwirtschaft zusätzliche verschiedene Begrünungsarten unterteilen, die Retentionsleistung durch temporären Anstau von sich je nach Art der Nutzung, der Bauweise und Regenwasser im Begrünungsaufbau über das der Pflanzengesellschaft unterscheiden: die ex- übliche Maß hinaus erzeugen. Dies wird mithilfe tensive, die einfach-intensive und die intensive von Drosselelementen, die den Dachentwässe- Dachbegrünung (Tab. 1). rungselementen vorgeschaltet sind, gewährleis- Die verschiedenen modernen Gründachtypen be- tet. Dadurch können Einstauvolumen, maximale stehen im Prinzip aus denselben Elementen: einer Drosselabflüsse sowie der Zeitraum, nachdem Dachabdichtung, die mit Substrat und Vegetation das Einstauvolumen wieder zur Verfügung stehen bedeckt ist. Oft sind zusätzlich Wurzelschutz, muss, planerisch festgelegt werden (siehe auch Drainageschicht und Filterschicht installiert. Der Kap. 3.1.3. und Abb. 21). Stand der Technik zur Planung von Dachbegrü- Tab. 1: Dachbegrünungstypen und ihre Eigenschaften (nach Ansel et al. 2012)

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 11 Abb. 1: Systemaufbau Dachbegrünung

Retentionsdächer werden hier nicht als eigener Anteilen organischer Substanz. Die Vegetations- Gründachtyp eingeführt, da sie hinsichtlich Begrü- tragschicht wirkt wie ein Schwamm und kann da- nungsarten und Bauweisen keinen neuen Typus durch einen großen Anteil des Regenwassers im darstellen und sowohl als Extensiv- als auch Ein- Wurzelbereich der Pflanzen speichern (Geiger et fachintensiv- sowie Intensivgründach ausgeführt al. 2009). Die Stärke der Substratschicht ist ein we- werden können. Im Folgenden wird der Aufbau ei- sentlicher Faktor für deren Wasserspeicherkapazi- ner extensiven Dachbegrünung mit den aus was- tät, das Pflanzenwachstum und deren Artenzusam- serwirtschaftlicher Sicht bedeutenden Elementen mensetzung. nach FLL (siehe Abb. 1) dargestellt. Filterschicht Vegetationstragschicht(Substratschicht) Die Filterschicht liegt zwischen der Vegetations- In der Substrat- oder Vegetationstragschicht tragschicht und der darunter liegenden Drän- sind die Pflanzenwurzeln verankert. Je nach Be- schicht. Die Schicht verhindert, dass feinere grünungsart und bautechnischen Erfordernissen Boden- und Substratteile aus der Vegetationstrag- werden spezielle Dachbegrünungssubstrate ver- schicht in die Dränschicht eingeschlämmt werden wendet (FLL 2018). Aus wasserwirtschaftlicher und die Wasserdurchlässigkeit dieser Schicht be- Sicht dient sie der langsamen Infiltration und Spei- einträchtigen. Das Filtervlies sollte möglichst zwi- cherung von Niederschlagswasser. Im Falle der schen Vegetations- und Drainageschicht liegen, Wassersättigung gibt sie Überschusswasser an um den kapillaren Wasseraufstieg nicht zu behin- die Dränschicht ab. Das gespeicherte Wasser wird dern und das gespeichert Wasser für die Pflanzen- durch Pflanzen und Verdunstung wieder über die wurzeln zur Verfügung zu stellen. Atmosphäre in den Wasserkreislauf zurückgege- ben. Typischerweise bestehen die Substrate aus Dränschicht Mischungen leichter und poröser mineralischer Hauptaufgabe der Dränschicht ist die Aufnahme Bestandteile mit hoher Wasserspeicherkapazität des Niederschlagswassers und die zuverlässige und guten Drainageeigenschaften und geringen Ableitung des Überschusswassers in die Dachab-

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läufe. Je nach stofflicher Ausbildung kann sie zu- jährlichen Niederschlagsvolumens

sätzlich Wasser speichern, den durchwurzelbaren - SpitzenabflussbeiwertΨ s: Raum vergrößern, für eine ausreichende Belüf- Quotient aus maximaler Regenabflussspende und tung sorgen und den darunter liegenden Aufbau zugehöriger maximaler Regenspende

schützen. In der Dränschicht kann in bestimmten - Mittlerer AbflussbeiwertΨ m: Fällen zudem Wasser gespeichert werden, um in Quotient aus Abflussvolumen und Niederschlags- Trockenperioden eine ausreichende Versorgung volumen für einen definierten Zeitraum der Pflanzen mit Wasser und anderen Nährstoffen zu gewährleisten. Der Berechnung von Regenabflüssen (z.B. nach DIN 1986-100) zugrunde liegende Abflussbeiwert Schutzlage / Schutzschicht C wurde in der FLL Dachbegrünungsrichtlinie Die Schutzlage stellt einen zusätzlichen Schutz (2008) eingeführt: für die Dachabdichtung bzw. den Tab. 2: Jahres- und Spitzenabflussbeiwerte für Dachbegrünungen und andere Durchwurzelungsschutz dar. Bei Dachflächen aus FLL (2008) und DIN 1986-100: 2016-09. (*aus Metall, Glas, Zement entsprechender Materialwahl oder Abdichtungsbahnen) kann die Schutzlage zusätzlich auch Wasser und Nährstoffe speichern und auch gleichzeitig Trennlage zwischen der Dräns- chicht und dem Dachaufbau sein (FLL 2008).

Abflussbeiwerte Als Abflussbeiwert Ψ wird der prozentuale Anteil des auf ein Einzugsgebiet oder eine be- stimmte Fläche gefallenen Nie- derschlags bezeichnet, der ab-

fließt. Er ist definiert als: Die für Dachbegrünungen re- levanten Abflussbeiwerte sind

Jahresabflussbeiwert Ψa, Spit-

zenabflussbeiwert Ψs und mitt-

lerer Abflussbeiwert Ψm. Nach DIN 4045: 2016-11 sind diese wie folgt definiert:

- Jahresabflussbeiwert Ψa : Quotient der jährlichen Nieder- schlagsabflusssumme und des

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 13 - Abflussbeiwert/Abflusskennzahl C: Quotient der Regenabflussspende zur Regen- - Gefälle: spende eines Blockregens mit zunehmendem Gefälle beschleunigt sich der In der DIN 1986-100 wird der Abflussbeiwert C Abfluss, jedoch ab 5° Neigung keine Steigerung als Spitzenabflussbeiwert Cs bezeichnet. Dieser mehr sollte nicht mit dem SpitzenabflussbeiwertΨ s ver- - Dränschicht: wechselt werden, da es sich bei diesem um das verlangsamter Abfluss bei Dränschichten aus Verhältnis von maximaler Abflussspende und der Schüttstoffen, beschleunigter Abfluss bei Kunst- zugehörigen maximalen Regenspende zu einem stoff-Dränschichten bestimmten Zeitpunkt handelt. Beim Abflussbei- - Fließlänge: wert C nach FLL jedoch handelt es sich um das standardmäßig wird bei 5m Fließlänge gemessen, Verhältnis von Abflussvolumina zu Regenmenge. bei größerer Fließlänge Verzögerung des Abflus- Abflussbeiwerte variieren je nach Schichtdicke, ses Gefälle und Begrünungsart. Tabelle 2 stellt die in - Bemessungsregen: der Praxis anerkannten Werte für Jahresabfluss- tatsächlicher Regenabfluss wird aufgrund von beiwerte Ψa und Abflussbeiwerte C nach DIN Verlusten durch Verdunstung, Oberflächenbenet- 1986-100: 2016-09 und FLL (2018) zusammen. zung, Anstau in Mulden und Pfützen oder Ablei- tung und Verzögerungen durch geringes Gefälle, Für einzelne Dachbegrünungssysteme werden lange Fließwege, Oberflächenrauhigkeit, Durch- derzeit mit dem standardisierten FLL-Verfahren strömung von Bodenschichten/Gesteinskörnun- Abflussbeiwerte ermittelt. Dabei wird nach- vor gen, Wasseranstau vor Abläufen oder Abfluss- angehender Wassersättigung und 24-stündigem drosselungen beeinflusst Abtropfenlassen der Abfluss von einer Dachfläche mit 2% Gefälle bei einem 15-minüti- gem Starkregenereignis von 300 l/s * ha gemessen. Diese Spitzenabflüsse sind für die hydraulische Dimensio- nierung von Anlagen zur Gebäude-, Grundstücks- und Stadtentwässerung als Lastfälle anzusetzen (Uhl et al. 2003). Bei diesen Verfahren ist nach Knoll (2003) für die Bemessung wich- tig, die Abflussverzögerung, die durch Dachbegrünung erreicht wird, bei der Dimensionierung zu beachten, da ansonsten die die Gefahr einer Über- aber vor allem auch der Unterdimensi- onierung der Entwässerungsanlagen / -elemente besteht (Knoll 2003). Die tatsächlichen Abflussbeiwerte können von verschiedenen Faktoren beein- flusst werden, wie von Lösken Abb.(2016) 2: Aufbauskizze des extensiven Gründachs des HCU-Gebäudes (Quelle: Zinco GmbH) beschrieben:

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Tab. 3: Pflanzenliste „Sedumteppich“

Diese Eigenschaften tragen dazu bei dass auch et- 3.1.1 Niederschlags- und Abflussmessungen in was größere Regenmengen als der Bemessungs- Hamburg regen sich nicht wesentlich auswirken können und die Ergebnisse der Abflussbeiwert-Bestimmung 3.1.1.1 Beschreibungen der Gründachtypen und auch gegenüber größeren Regenmengen gut ab- Messtechniken gesichert sind (Lösken 2016). Charakteristik des Gründachaufbaus und Messsys- tems auf dem Gebäude der HafenCity Universität:

Abb. 3: Einbau der Drainagematten (links) und fertiggestelltes Gründach (rechts)

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 15 Der Gründachtyp ist ein Systemaufbau „Indus- reichert mit Zincohum (Substratkompost mit Fa- triegründach“ der Firma Zinco GmbH. Es ist ein serstoffen). Die aufgebrachten Pflanzenarten ent- extensives Gründach mit 60 mm Substrattiefe und sprechen der Pflanzenliste „Sedumteppich“ mit einer 20 mm starken kombinierten Filter- und Drai- für extensive Dachbegrünung typischen Pflanzen- nageschicht. Der Aufbau kann Abb. 2 entnom- arten (Tab. 3). men werden. Der technische Aufbau des Gründachs wurde im Die Systemerde „Sedumteppich“ besteht aus Herbst 2013 fertiggestellt und die Pflanzen wur- Zincolith (Speziell aufbereitete Tonziegel) ange- den mittels Klebesaatverfahren ausgebracht. Pfle-

Abb. 4: Entwicklung der Pflanzenbedeckung am Nordteil des Gründachs im Februar 2015 (links, Bedeckungsgrad < 20%), März 2016 (mitte, Bedeckungsgrad ~ 70%) und Juni 2017 (rechts, Bedeckungsgrad ~ 90%).

Abb. 5: Entwicklung des Pflanzenbedeckungsgrades auf dem Gründach des HCU-Gebäudes von März 2015 bis September 2017.

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Abb. 6: : Dachaufsicht HCU-Gebäude mit Standort der Niederschlagsmessersensoren (roter Punkte) und Fläche zur Dachabfluss- messung (schattiert) (Quelle: fairplants-system GmbH, T. Brinkmann, bearbeitet).

gemaßnahmen mit Düngung und Entfernung von flussrohre direkt in den Kiesstreifen des Gründa- Fremdwuchs erfolgte jeweils im Frühjahr 2015, ches. Die Fläche des entwässernden Gründachs 2016 und 2017. beträgt 468 m², diese Fläche beinhaltet 9 m² (2 Es wurden seit März 2015 monatliche Aufnahmen %) zusätzliche technische Dachaufbauten ohne des Pflanzenbedeckungsgrades am nord-östli- unterliegendes Substrat. Diese entwässern nur chen Teil des Daches vorgenommen. Wie in Abb. teilweise über das Gründach. Im Erdgeschoss des 4 und 5 zu sehen ist hat sich der Bedeckungsgrad Gebäudes wurde eine Messbox angebracht, die von Beginn der Aufnahmen im März 2015 mit etwa in den Abflussstrang der 3 Dachabläufe einge- 20% hin zur fast vollständigen Bedeckung (95%) im bunden wurde (Abb. 7). Die Messbox misst den Oktober 2017 entwickelt (Abb. 5) Durchfluss mittels zweier Messprinzipien. Kleine- Im März 2015 wurden die Messeinrichtungen zur re Abflüsse bis zu einem Volumenstrom von 5l/ Niederschlags- und Abflussmessung verbaut. Auf min können mit dem 100 ml Kippzähler gemessen dem Dach wurden LAMBRECHT Niederschlags- werden, für größere Durchflüsse wird parallel die Sensoren (Abb. 7) angebracht. Der gefallene Nie- Stauhöhe h in einem Thompson-Messwehr mittels derschlag wird in 1-minütigen Intervallen aufge- Pegelmesseinrichtung mit Druckwandler gemes- zeichnet. sen und so der aktuelle Durchfluss über eine Ab- Der Abfluss vom Gründach wird von einer Teilflä- flussformel (nach Strickland und Barr) berechnet. che gemessen, die in 3 Dachabläufe entwässert, Die Aufzeichnung der Messwerte erfolgt ebenfalls welche in einem Abflussstrang abgeführt werden in 1-minütigen Intervallen und wird mittels Daten- (Abb. 6). Die Fläche, die in diesen Strang entwäs- logger aufgezeichnet. sert beträgt insgesamt 598 m². Davon sind 130 m² (22 % der Fläche) nicht begrünt, der Dachriegel besitzt ein Blechdach und entwässert über Ab-

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 17 Charakteristik der Gründachtypen und Messsyste- me am Projekt „Am Weißenberge“

Im Projekt RISA (RegenInfraStrukturAnpassung) wurde ein Pilotprojekt in Zusammenarbeit mit der Siedlungs-Aktiengesellschaft Hamburg und Ge- sellschaft für Wohnen und Bauen mbH (SAGA GWG) im Rahmen der Erschließung des Wohnge- bietes „Am Weißenberge“ entwickelt. Es wurde vorgesehen, auf drei Flachdächern des 2. Bauab- schnittes im Gebiet, unterschiedliche Bauformen von Gründächern (u.a. Retentionsgründächer) im Praxistest zu untersuchen. Auf zwei baugleichen Abb. 7: Niederschlags-Sensor mit Datenlogger (oben links), Gebäudekörpern kamen jeweils zwei Aufbauvari- Messbox mit Datenlogger im EG (oben rechts), innerer Aufbau anten von zwei Dachbegrünungsherstellern zum der Messbox mit V-Wehr und Kippzähler (unten). Einsatz. Diese insgesamt 4 Teilflächen haben je- weils 218 m² Dachfläche, wovon jeweils etwa 10 m² (5% der Dachfläche) Oberlichter und Fahrstuhl- überfahrten bilden, also nicht begrünt sind. Auf dem 3. etwas kürzeren Baukörper werden zwei

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Teilflächen mit jeweils ca. 133 m² Dachfläche (10 flussverhalten auf Gründächern ermöglicht werden m² bzw. 8% der Fläche nicht begrünt) gemessen: und ggf. auch eine genaue Wasserbilanz erstellt ein Extensivgründach sowie ein unbegrüntes werden. Für genauere Aussagen über die Beiträge Kiesdach zur Vergleichsmessung. Um die Abfluss- von Retentionsgründächern zur Vermeidung von mengen der unterschiedlichen Dachaufbauten zu Überflutungen in urbanen Bereich fehlen bisher messen, wurde an allen drei Gebäuden Messtech- Daten zur Abschätzung der erreichbaren Effekte nik für Niederschlagsabflussmessungen installiert. am konkreten Standort in Hamburg. Gebäude 1 Alle hierzu erforderlichen Vorplanungen, wie Ab- (Am Weißenberge 14) ist mit 2 verschiedenen Ty- stimmung mit der SAGA GWG, mit den Architek- pen Optigrün-Retentionsgründächern ausgestat- ten und Entwässerungsplanern, Festlegung der tet (siehe Abb. 8). Auf dem Dach von Gebäude 2 wasserwirtschaftlichen Ziele und Rahmenbedin- (Am Weißenberge 16) wurden 2 verschiedene Ty- gungen mit HamburgWasser und Erarbeitung der pen Retentionsgründächer der Fa. Zinco realisiert Aufbauvarianten für die Dachbegrünung durch (Abb. 9). die Dachbegrünungshersteller Optigrün Interna- Die Dächer von Gebäude 1 und 2 wurden als tional AG und ZinCo GmbH, waren Teil des RISA 0°-Dächer ausgeführt, um die Funktionsweise Projekts. Ziel der Maßnahme ist, insbesondere der Retentionsdächer zu gewährleisten. Auf dem das Niederschlagswasserrückhaltungspotenzial dritten Gebäude (Am Weißenberge 18) wurde ein von Gründächern in einer mehrjährigen Studie zu Kiesdach und ein Typ Extensivgründach (Optigrün untersuchen. Mit Niederschlags- und Abflussmes- Systemösung „Spardach“, Abb. 10) zu Vergleichs- sungen sollen Aussagen zum Speicher- und Ab- zwecken installiert. Auf den Zwischengeschossen,

Abb. 8: Schematischer Aufbau Optigrün Retentionsgründächer „Wasser-Retentions-Box 75“ (oben) und „Mäander 60“ (unten) und Beispielbild von Gebäude 2 (© Optigrün international AG) und Beispielbild von Gebäude 1.

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 19 ähnlich dem am HCU-Gebäude sowohl mittels Kippzähler als auch über Pegelmessung an einem Wehrüberlauf (Abb. 12). Zusätzlich wurde auf Haus 3 ein HELLMANN-Regenmesser mit integriertem Kippzähler installiert um den Abflüssen punktge- naue Niederschlagsdaten zuordnen zu können.

3.1.1.2 Messergebnisse Die mittels Niederschlags- und Abflussmessungen gewonnenen Daten wurden hinsichtlich wasserwirt- schaftlicher Fragestellungen, wie schon in Kapitel 2.1 aufgegriffen, analysiert. Der mittlere Rückhalt von Niederschlägen auf Dachbegrünungen, auch

durch den jährlichen Ψ­a oder mittleren Abfluss-

beiwert Ψm charakterisiert, wurde über verschie- dene Zeitintervalle wie Jahreszeiten analysiert. Die für die wasserwirtschaftliche Praxis bezüglich Bemessungsaufgaben und Überflutungsvorsorge relevantere Wirkung von Dachbegrünungen, der Rückhalt von Starkregenereignissen, vergleichbar mit dem Abflussbeiwert C, wurde anhand einzel- ner gemessener Niederschlags- und Abflussereig- nisse bewertet. Dafür wurden hier verschiedene Definitionen von Starkregenereignissen herange- zogen, da es bislang keine allgemeingültige Defi- nition von Starkregen gibt (DWA 2016).

Ansatz 1: DWA-M 119 Die DWA bezieht sich im Merkblatt M 119 bei Star- kregen auf Niederschlagsereignisse, welche hohe

Abb. 9: Schematischer Aufbau der Zinco Retentionsgründä- Intensitäten aufweisen, von eher kurzer Dauer cher (oben + mitte, © Zinco GmbH, verändert) und Beispielbild und meist lokal begrenzt sind und überwiegend von Gebäude 1 (unten). als konvektive Niederschläge in Verbindung mit Gewittern im Sommerhalbjahr entstehen. Für die unterhalb der Dachabflüsse wurden Messboxen Aufgabenstellung der kommunalen Überflutungs- in die Abflussstränge installiert um die Menge vorsorge werden nach folgende Ka- des von den Dächern abgeflossenen Regens zu DWA-M 119 tegorien von Starkregen verwendet: untersuchen und zwischen den Dachtypen zu ver- Regenereignisse, die in einzelnen gleichen. Für jeden Dachtyp wurde jeweils eine Starkregen: Dauerstufen Regenhöhen mit Wiederkehrzeiten Messbox installiert (Abb. 11). Im Unterschied zu T ≥ 1 a aufweisen den Messboxen auf Gebäude 1 und 2, die nur n Regenereignisse mit Wieder- mit einem Kippzähler ausgestattet sind, messen Bemessungsregen: kehrzeiten im Bereich der Bemessungs- und Über- die Boxen auf Gebäude 3 über ein duales System stau-Wiederkehrzeiten nach Arbeitsblatt DWA-A

20 Michael Richter, Wolfgang Dickhaut Entwicklung einer Hamburger Gründachstrategie: Wissenschaftliche Begleitung – Wasserwirtschaft & Übertragbarkeit

Abb. 10: Schematischer Aufbau des Extensivdaches auf Gebäude 3, Optigrün Spardach (© Optigrün international AG, verändert).

Abb. 11: Messbox mit Kippzählertechnik (links) und dualem Messsystem (mitte) und Regenmesser nach HELLMANN (rechts)

Abb. 12: Messbox mit Kippzählertechnik (linksund dualem Messsystem (mitte) und Regenmesser nach HELLMANN (rechts)

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 21 118:2006 (z. B. Tn = 1 a bis 5 a) Regen als Starkregen zu definieren. Die Formel lie- seltene Starkregen: Regenereignisse mit Wie- fert jedoch nur die Aussage ob es sich um einen derkehrzeiten oberhalb maßgebender Überstau- Starkregen handelt oder nicht. Beispielhaft sind Wiederkehrzeiten, aber innerhalb maßgebender in Tab. 4 Mindestregenmengen und –Intensitäten Überflutungs-Wiederkehrzeiten (z. B. für Stadtzen- aufgeführt, die für bestimmte Regendauern er- tren (Tn > 5 a bis 30 a) reicht oder überschritten werden müssen um das außergewöhnliche Starkregen: Regenereignisse Kriterium Starkregen zu erfüllen. Beispielsweise mit Wiederkehrzeiten oberhalb der maßgeben- müssen während eines 15-minütigen Regens min- den Überflutungs-Wiederkehrzeiten. destens 8,7 mm Niederschlag fallen damit dieser als Starkregen gilt. Ansatz 2: WUSSOW-Formel Neben diesen Definitionsansätzen auf Grundlage Ansatz 3: DWD statistischer Auswertungen von Niederschlagszeit- Der Deutsche Wetterdienst (DWD) nutzt Schwel- reihen bestehen weitere Ansätze wie beispielswei- lenwerte von Starkregenereignissen im Sinne se an die Intensität gebundene Unterscheidungs- von Warnkriterien. Die vom DWD festgelegten kriterien wie das von WUSSOW (Maniak 2010). Für Schwellenwerte sind folgende: Mitteleuropa wird nach dieser Formel als Starkre- Wetterwarnungen (Stufe 1): keine Schwellen- gen definiert, wessen Niederschlagshöhe P und werte für Niederschläge Regendauer t folgende Mindestbedingung erfüllt: Starkregen, Warnstufe markantes Wetter (Stu- fe 2): 15 bis 25 mm in 1 Stunde oder 20 bis 35 mm in 6 Stunden Starkregen, Warnstufe Unwetter (Stufe 3): > 25 mm in 1 Stunde oder > 35 mm in 6 Stunden P - Mindeststarkregenmenge [mm] Starkregen, Warnstufe extremes Unwetter t - Regendauer [min] (Stufe 4): > 40 mm in 1 Stunde oder > 60 mm in Das bedeutet, dass man mit der Formel für be- 6 Stunden liebige Regendauern die Regenmenge ermitteln Zum numerischen Vergleich der verschiedenen kann, welche mindestens fallen muss um besagten Ansätze wurden in Tab. 4 Mindestregenmengen Tab. 4: Vergleich von Mindestregenmengen nach WUSSOW-Formel, Bemessungsregenmengen für 1-jähriges Ereignis in Ham- burg (nach FHH 2003) und Regenmengen für Starkregen verschiedener Warnstufen nach DWD (mit zugehörigen Jährlichkeiten nach FHH 2003).

22 Michael Richter, Wolfgang Dickhaut Entwicklung einer Hamburger Gründachstrategie: Wissenschaftliche Begleitung – Wasserwirtschaft & Übertragbarkeit

nach WUSSOW und DWD und Bemessungsre- sung verschiedener Typen von Bauwerken und genmengen für einen 1-jährigen Starkregen nach Anlagen unterschiedliche Eintrittswahrscheinlich- FHH (2003) für verschiedene Regendauern gegen- keiten von Starkniederschlagshöhen Anwendung übergestellt. Für kurzzeitige Regenereignisse bis finden. Die in diesem Projekt gemessenen Nie- 90 min. liegen die Werte für Mindestniederschlag derschlagsdaten wurden mittels Auswertung von nach WUSSOW und den 1-jährigen Bemessungs- Regenreihen der Freien und Hansestadt Hamburg regen für Hamburg recht nah beieinander, eben- (FHH 2003) analysiert und Jährlichkeiten zugeord- so Starkregen nach Warnstufe 2 (1 h) des DWD. net. Bei länger andauernden Niederschlägen sind die Starkregen-Schwellenwerte nach WUSSOW stets HCU-Gebäude deutlich über den 1-jährigen Bemessungeregen. • Langzeitlicher Wasserrückhalt Der DWD-Starkregenwert Stufe 2 für das 6-stün- Während der bisherigen Messdauer (März 2015 – dige Ereignis ist wieder recht nah beim 1-jährigen Oktober 2017) sind auf dem Dach etwa 2270 mm Bemessungsregen. Niederschlag registriert worden, wovon 1090 mm Zur besseren Kommunikation mit der Öffentlich- als Dachabfluss gemessen worden. Das entspricht keit wurden in den letzten Jahren einige Ansätze einer Retention des Niederschlagswassers von 52 entwickelt, um Starkregenereignisse beispiels- %. Die Niederschlags- und Abflusskurven sind in weise anhand ihrer Wiederkehrzeit in für Nicht- Abb. 14 ersichtlich. Der mittlere monatliche Ab-

Experten besser verständliche Kategorien einzu- flussbeiwert Ψmon des Gründachs variiert zwischen ordnen. Solche Indizes wurden u.a. entwickelt und etwa 0,26 im Juni 2016 bis 0,76 im Januar 2016 angewandt in Grisa (2013), Krüger & Pfister 2016, (Tab. 5). Dementsprechend liegt die monatliche Mudersbach (2016) und Schmidt (2014, 2015, 2017) Retentionsleistung zwischen 24% - 74%. Allge- und in DWA-M 119 (2016) aufgenommen. Von mein kann festgestellt werden, dass in Herbst- und Schmidt et al. 2018 wurden verschiedene Ansätze Wintermonaten weniger Wasser im Gründach zu- zu einem einheitlichen Konzept zusammengeführt, rückgehalten wird (meist 30 ± 10%) als in Sommer- mit dem Starkregen in Abhängigkeit der Wieder- monaten (meist 70 ± 10%). Dies kann auf die in kehrzeit in Starkregenindices SRI von 1-12 und in wärmeren Monaten erhöhte Verdunstungsleistung Kategorien zur sprachlich besseren Abgrenzung zurückgeführt werden, wodurch die Dachbegrü- im Sinne der Risikokommunikation eingeordnet nung schneller wieder in einen trockenen Zustand werden (Abb. 13). gelangt und somit wieder mehr Niederschlags-

Abb. 13: Bewertungskategorien des Starkregenindex nach Schmidt et al. 2018.

Für hydrologische Berechnungen werden im Re- wasser zurückhalten kann.

gelfall Bemessungsregen aufgrund von statisti- Der jährliche Abflussbeiwert Ψ( a) kann für das Jahr schen Auswertungen von Niederschlags-Messrei- 2016 angegeben werden, da für diesen Zeitraum hen (z.B. Auswertungen aus KOSTRA-DWD 2010) die Messdaten für ein gesamtes Jahr vorliegen.

herangezogen, da für die hydrologische Bemes- Mit 0,52 liegt Ψa ist dieser etwas höher als der

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 23 mittlere Abflussbeiwert Ψm über den gesamten (Wiederkehrzeit T ≥ 1a) eingestuft. Die Abflussbei-

Messzeitraum (Ψm = 0,48, Tab. 5). werte C für diese Starkregenereignisse liegen im Bereich von 0,2 – 0,5. Der Abflussbeiwert C nach • Niederschlagsereignisse HCU-Dach FLL (2018) für das HCU-Gründach liegt bei 0,5, Um aus den Niederschlags- und Abflussdaten Ein- Tab. 5: Monatliche Niederschlags- und Abflusssummen und pro- zelereignisse zu erzeugen wurde eine minimale zentualer Abfluss des Gründachs während des bisherigen Messzeit- „inter-event-time“ definiert. Diese Methodik dient raums. zur Abgrenzung von einzelnen Niederschlags- ereignissen (vgl. Joo et al 2014). Um die Regener- eignisse voneinander zu trennen wurde eine (min- dest-)Zeitspanne zwischen zwei Regenereignissen, während der kein Regen fallen darf, festgelegt. Diese Zeitspannen werden meist nach Charakte- ristiken der Einzugsgebiete definiert, im Falle des Gründachs war die Nachlaufzeit nach einem Re- genereignis maßgebend. Diese wurde aus meh- reren Regenereignissen in den Wintermonaten ermittelt. Dabei wurde jeweils überprüft wie lange das Gründach nach Regenende zum Entleeren ge- braucht hat. Als inter-event-time zur Abgrenzung der Einzelereignisse wurde mit dieser Methodik 800 min (13,3 h) festgelegt. Um jedoch bessere Aussagen zu einzelnen, kurzen Regenereignissen treffen zu können wurden die Daten zusätzlich mit 120 min und 30 min als inter-event-time analysiert. Bei der Analyse der Abflussbeiwerte C für einzelne Regenereignisse, also der Quotient aus der (Ge- samt-)Abflusssumme und der Niederschlagssum- me des Ereignisses, lässt sich eine große Streuung feststellen (Abb. 15). Die Abflussbeiwerte liegen im Bereich von 0,0 bis größer als 1, da teilweise Abflüsse aus vorherigen Regenereignissen mit in die Berechnung eingingen. Zur Analyse der Retentionsfähigkeit des Grün- dachs bei Starkregenereignissen wurden die Ka- tegorien nach der WUSSOW-Formel und der DWA-M 119 gewählt. Der Starkregenindex nach Schmidt et al. (2018)(Abb. 15) ist für alle Ereignisse gleich 1. Tab. 6 listet alle in dem bisherigen Mess- zeitraum aufgetretenen Starkregenereignisse auf. Nach der WUSSOW-Formel sind nur zwei Ereig- nisse als Starkregen einzustufen, nach der DWA- Richtlinie würden derer sieben als Starkregen

24 Michael Richter, Wolfgang Dickhaut Entwicklung einer Hamburger Gründachstrategie: Wissenschaftliche Begleitung – Wasserwirtschaft & Übertragbarkeit

Abb. 14: Monatliche Niederschlags- (blau) und Abflusssummen (schwarz) des HCU-Gründachs während des bisherigen Messzeit- raums.

Abb. 15: Abflussbeiwerte C der Niederschlagsereignisse und deren zugehörige Niederschlagssummen und Trendlinie.

in den gemessenen Beispielen wird dieser also zeitliche bzw. jährliche Abflussbeiwert Ψa des meist unterschritten. Ein direkter Vergleich scheint Gründachs als auch die Abflussbeiwerte C für ein- jedoch aufgrund verschiedener messtechnischer zelne (Stark-)regenereignisse im Bereich der unter Gegebenheiten bei der Bestimmung der Abfluss- Laborbedingungen ermittelten FLL-Abflussbei- beiwerte wenig sinnvoll. werte liegen, trotz >20% nichtbegrünter Flächen- Bemerkenswert ist jedoch dass sowohl der lang- anteile des Dachs.

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 25 Tab. 6: Auf dem HCU-Dach gemessene Starkregenereignisse von März 2015 bis Oktober 2017

Nachfolgend werden Niederschlag und Abfluss der Abflussbeiwert C lag bei 0,4, der Spitzenab- vom Gründach von Beispielereignissen gezeigt, flussbeiwertΨ s bei 0,49 (siehe Abb. 16). die die höchste Wiederkehrzeit aufweisen. Wäh- Das zweite Beispiel ist ein Starkregen vom rend des Starkregens vom 05.05.2015 fielen 17 19.11.2015. Dabei fielen 17,2mm Regen in 68 Mi- mm Niederschlag innerhalb 1 Stunde. Die tatsäch- nuten, das entspricht einer Jährlichkeit von 2,5. liche Niederschlagsmenge war allerdings größer, Es wurden 58% des Niederschlages im Gründach da während 5 Minuten die Messkapazität des Nie- zurückgehalten, der Abflussbeiwert C entspricht derschlagssensors überschritten wurde und dafür 0,42, der Spitzenabflussbeiwert Ψs = 0,23 (siehe der Maximalwert, der gemessen werden kann, an- Abb. 17). genommen wurde. Die Jährlichkeit dieses Ereig- Bei beiden Ereignissen kam es neben dem Rück- nisses liegt bei etwa 2 Jahren. Von dem gefallenen halt eines Großteils des Niederschlags auf dem Niederschlag wurden etwa 60% zurückgehalten, Dach auch zur Verzögerung der maximalen Ab-

Abb. 16: Starkniederschlag vom 05.05.2015 (blaue Balken) und zugehörige Abflusskurve (schwarze Linie)

26 Michael Richter, Wolfgang Dickhaut Entwicklung einer Hamburger Gründachstrategie: Wissenschaftliche Begleitung – Wasserwirtschaft & Übertragbarkeit

Abb. 17: Starkniederschlag vom 19.11.2015 (blaue Balken) und zugehörige Abflusskurve (schwarze Linie)

Abb. 18: Starkniederschlag vom 19.11.2015 (blaue Balken) und zugehörige Abflusskurve (schwarze Linie)

flussintensitäten im Vergleich zur maximalen Nie- konnten auch bei weiteren Starkregenereignissen derschlagsintensität. Die Abflussspitzen waren je- beobachtet werden. Weiterhin kam es zu Verzöge- weils um etwa 15 Minuten verzögert (Abb. 16 & rungen des Abflussbeginns. Bei dem Starkregen 17). Ähnliche zeitliche Verzögerungen der Maxima am 19.11.2015 ist beispielsweise zu erkennen dass

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 27 erst nach etwa 30 min Regenfall (mit zwischenzeit- 3.1.2 Aufbereitung internationaler und bundes- lichen Pausen) nennenswerter Abfluss vom Grün- weit vorhandener Daten zur wasserwirt- dach gemessen wurde (Abb. 17). Bei dem anderen schaftlichen Wirksamkeit von Gründächern Beispiel (Abb. 16) ist keine Verzögerung des Ab- flussbeginns im Vergleich zum Regen zu erkennen, Um einen Überblick über die nationale und inter- was wohl an der von Beginn an hohen Intensität nationale Forschung bezüglich Wasserwirtschaft- dieses Starkregens liegt. Auch bei längeren Star- licher Wirksamkeit von Gründächern zu erlangen kregenereignissen zeigte sich deutlicher Wasser- wurden mittels systematischem Reviewverfahren rückhalt auf dem Gründach. nach CEBC (2010) insgesamt etwa 90 Studien Als Beispiel für ein Starkregenereignis von län- identifiziert, von 70 wurden Daten extrahiert und gerer Dauer zeigt Abb. 18 einen Starkregen vom ausgewertet (Stand 2015). Eine Auflistung der zur 17.-19.08.2015, der 65,3 mm Niederschlag in 72 h Analyse herangezogenen Artikel/Studien befindet lieferte und dessen zugehöriger Abfluss 29,4 mm sich in Anhang 6.1. Die geographische Verteilung betrug. Dies ist gleichbedeutend mit einem Rück- der Herkunft der Studien stellt Abb. 19 dar. Der halt von 55% bzw. einem Abflussbeiwert C für das Großteil der Studien stammt aus den USA (23) Regenereignis von 0,45. Die statistische Wieder- und Deutschland (15). Die von den Studien zur kehrzeit für diesen Starkregen beträgt 4 Jahre für Auswertung übernommenen Parameter waren Hamburg. Breitengrad, experimentelles set-up, Gründach- Aus diesem Beispiel wird deutlich dass auch bei fläche, Substratstärke, Drainagetyp, Pflanzenbe- hoher Vorfeuchte, also hohem Wassersättigungs- deckungsgrad, Substrattyp, Gefälle des Dachs, grad des Substrats, immer noch ein erheblicher Niederschlagstyp (natürlich/künstlicher Blockre- Teil des Regenwassers zumindest temporär zu- gen), Zeitperiode der Messungen, Wasserrückhalt, rückgehalten werden kann. Dies konnte auch bei Niederschlagssumme und –dauer, Abflussbeiwert dem Starkregen vom 19.11.2015 nachgewiesen C, Abflussverzögerung und vorherige Trockenzeit. werden, da im Vorfeld dieses Ereignisses innerhalb Nicht alle Parameter wurden in allen Studien auf- der vorhergehenden sechs Tage insgesamt etwa genommen bzw. mit veröffentlicht, also gab es ei- 80 mm Regen gefallen sind. Somit kann man von nige Lücken. Mittels dieser Daten wurden statisti- nahezu Wassersättigung des Substrats ausgehen. sche Tests durchgeführt um die Abhängigkeit des Wasserrückhalts von Gründächern von verschie- • Niederschlagsereignisse Projekt denen Parametern zu beurteilen. „Am Weißenberge“ In der Literatur wurden bereits einige Abhängig- Zum Projekt „Am Weißenberge“, bei dem vier keiten untersucht. Demnach ist der Anteil des verschiedene Retentions-Gründachtypen, ein Ex- vom Gründach zurückgehaltenen Niederschlages tensivgründach und ein Kiesdach messtechnisch abhängig von: untersucht werden, liegen aufgrund verschiedener Verzögerungen in der Bauphase zum Zeitpunkt - dem Gefälle des Dachs (u.a. Getter et al. 2007), dieses Berichts noch keine auswertbaren Daten - der Substratstärke (u.a. Van Woert et al. 2005), zur Reduzierung und Verzögerung von Starkre- - der Niederschlagsdauer und –intensität (u.a. Raz- genniederschlägen vor. Die Messungen werden zaghmanesh & Beecham 2014), ebenso wie die des HCU-Gründachs fortgeführt - der Jahreszeit (u.a. Mentens et al. 2006), und Ergebnisse werden zu einem späteren Zeit- - der Vorfeuchte des Substrats (u.a. Berndtsson punkt publiziert. 2010), - dem Alter des Daches (Speak et al. 2013),

28 Michael Richter, Wolfgang Dickhaut Entwicklung einer Hamburger Gründachstrategie: Wissenschaftliche Begleitung – Wasserwirtschaft & Übertragbarkeit

Abb. 19: Herkunft und Anzahl der ausgewerteten Studien zur wasserwirtschaftlichen Wirksamkeit von Gründächern.

- den Pflanzenarten (u.a. Dunnett et al. 2008), die in den Studien ausgewertet wurden, lag der - dem Substrattyp (u.a. Graceson et al. 2013). Abflussbeiwert C im Mittel bei 0,43, es zeigte sich auch hier eine große Spanne bei einzelnen Unter- Wenn man die Ergebnisse von wasserwirtschaftli- suchungen mit C im Bereich von 0,0 bis 1,0. chen Messungen und Laborversuchen aus den ein- Korrelationstests haben signifikante Zusammen- zelnen Studien vergleicht kommt man zu Werten hänge (p<0,05) zwischen den Wasserrückhalt be-

des langjährigen mittleren Ablussbeiwerts Ψm von schreiben den Faktoren (Retention, Spitzenab-

0,1 bis 0,88 bei einem Mittelwert von Ψm = 0,46. Es flussbeiwert, Abflussverzögerung) und folgenden zeigten sich auch periodische Schwankungen des Faktoren ergeben: Wasserrückhalts bzw. der Abflussbeiwerte in un- - Stärke Substratschicht terschiedlichen Jahreszeiten. Der durchschnittli- - Vorfeuchte

che AbflussbeiwertΨ m in den Wintermonaten war - Niederschlagsdauer und –Intensität 0,64 und lag bei einzelnen Studien im Bereich von - Gefälle des Dachs 0,31-0,88. Im Sommer lagen die Abflussbeiwerte - Jahreszeit durchschnittlich bei 0,28, bei einer Reichweite von - Breitengrad 0,0 bis 0,68. Für alle einzelnen Regenereignisse,

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 29 Um die aus den Studien erhaltenen Ergebnisse mit den in der Praxis relevanten Abflussbeiwerten 3.1.3 Schlussfolgerungen und Ableitung tech- zu vergleichen wurden die Ergebnisse für mittle- nischer Konsequenzen aus einem speziell re und Jahres-Abflussbeiwerte Ψ ( m und Ψa) in auf das Retentionsvermögen fokussierten die jeweiligen Kategorien der Substratdicke wie Gründachaufbau in FLL (2018) eingeordnet und mit denen aus der FLL-Richtlinie aufgetragen (Abb. 20). Wie bereits vielfach in der Fachliteratur beschrie- Bis auf die Kategorie der Substratstärke 100-150 ben wurde, wirken sich Gründächer positiv auf die mm sind die mittleren Abflussbeiwerte aus der Li- lokale Wasserbilanz aus: sie bewirken eine Rück- teraturstudie geringer als die in der FLL-Richtlinie haltung von Niederschlagswasser im Dachaufbau angegebenen Anhaltswerte für den Jahresabfluss- und eine Abflussverzögerung des überschüssigen beiwert. Die Tendenz von geringeren Jahresab- Wassers. Hinzu kommen weitere positive Effekte, flussbeiwerten mit höheren Substratdicken zeigt wie bspw. Verbesserung des Kleinklimas durch die sich auch in der Analyse der Literaturdaten. Auf- Verdunstung und Feinstaubfilterung durch die Ve- fällig ist dass die mittleren langzeitlichen Abfluss- getation (z.B. FLL 2008, Knoll 2003). Um eine mög- beiwerte aus der Literatur für Extensivdächer bis lichst hohe Speicherung von Niederschlagswasser Substratstärken von 150 mm keine großen Unter- erreichen zu können, sind folgende Faktoren zu schiede zeigen (Ψm = 0,49; 0,43; 0,44; 0,47). Daraus berücksichtigen: ließe sich schließen dass größere Unterschiede im Wasserrückhaltevermögen erst ab 150 mm Subst- Eigenschaften des Gründaches: ratstärke bemerkbar wären. - Anzahl und Material der einzelnen Schichten - Substratdicke - Substrateigenschaften (wie Korngrö- ßenverteilung, Material, Anteil orga- nischer Substanz, daraus resultieren- de Wasserkapazität etc.) - Art der Vegetation und Vegetations- bedeckung, Durchwurzelung - Material und Eigenschaften der Drainageschicht

Eigenschaften des Daches: - Gefälle - Dachausrichtung (sonnig, halbschat- tig, schattig) - Alter des Daches, damit einher ge- hende Entwicklung des Grob-, Mittel- und Feinporenvolumens

Wetter / klimatische Einflüsse: - Länge von Trockenperioden Abb. 20: Vergleich von mittleren Abflussbeiwerten aus FLL (2008) und der Lite- - Jahreszeitenklima (Lufttemperatur, ratrstudie Wind, Luftfeuchtigkeit)

30 Michael Richter, Wolfgang Dickhaut Entwicklung einer Hamburger Gründachstrategie: Wissenschaftliche Begleitung – Wasserwirtschaft & Übertragbarkeit

- Eigenschaften von Niederschlagsereignissen chert wird bzw. wie lange es dauert bis das Reten- (Stärke und Dauer) tionsdach wieder sein volles Rückhaltepotenzial - Sonnen- und Windexposition erreicht hat. Wenn das Regenwasser dauerhaft auf dem Dach gespeichert und beispielsweise nur In den letzten Jahren wurden neue Typen von Grün- unmittelbar vor möglichen Starkregenereignissen dächern entwickelt, die bestimmte Eigenschaften abgelassen wird, kann die Verdunstungsleistung durch gezielte bautechnische Entwicklungen noch der Retentionsdächer deutlich erhöht werden – zusätzlich verstärken. Damit soll zum einen eine insbesondere in Hitzeperioden. Die aktualisierte Erhöhung des Rückhalts bzw. Verzögerung des Auflage der FLL Dachbegrünungsrichtlinie (2018) Abflusses von Starkregen und zum anderen eine geht auch auf diese technische Weiterentwicklung Erhöhung der Verdunstungsleistung in Hitzeperi- zur Erhöhung der Retentionsleistung von Dachbe- oden erreicht werden. Ein in dem Zusammenhang grünungen über das übliche Maß hinaus ein. sind vor allem sogenannte Retentionsdächer inte- ressant. Mit Retentionsdächern wird versucht, ge- zielt Regenwasser unterhalb der Substratschicht anzustauen bzw. durch einen gedrosselten Abfluss Regenwasser temporär oder langfristig zurückzu- halten (siehe Abb. 21). Diese zeitliche Verzöge- rung kann die städtische Kanalisation im Falle eines Starkregens entlasten, da nicht alle Abflüsse von versiegelten Flächen zum selben Zeitpunkt eingeleitet werden. So können, je nach Ausgestal- tung der Drosseleinrichtungen, auch bei außerge- wöhnlichen und extremen Starkregenereignissen Abflussbeiwerte C von nahezu 0 erreicht werden. Über Abflussdrosseln lässt sich zusätzlich steuern, wie lange das Regenwasser auf dem Dach gespei-

Abb. 21: Schematischer Aufbau von Retentionsdächern

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 31 sionsschutz und Betriebe (für Außen- und Binnen- 3.1.4 Entwicklung Leitfaden Entwässerungspla- alster samt elbseitiger Fleete, Untere Bille und ihre nung Kanäle, Hafengebiet und Bundeswasserstraßen) oder beim zuständigen Fachamt für Management 3.1.4.1 Allgemeines des öffentlichen Raums des jeweiligen Bezirksam- Der Leitfaden dient als Orientierung für den Um- tes (weitere oberirdische Gewässer außer-halb gang mit den Anforderungen an die Grundstücks- des Hafenbereichs) zu beantragen. Die zuständi- entwässerung bei Bauvorhaben, speziell in Ham- ge Stelle entscheidet im Zuge der Genehmigung burg, und vor dem Hintergrund der Planung mit über eine Einleitmengenbegrenzung. Siehe dazu: Dachbegrünung. Darin wird dargestellt, in wel- http://www.hamburg.de/abwasser/nofl/3753762/ chen Fällen eine Siel-Anschlussgenehmigung bzw. genehmigungen-start/. Änderung bei der Hamburger Stadtentwässerung (HSE) und eine Einleitungsgenehmigung bei der 3.1.4.2 Gesetze und Regelwerke Behörde für Umwelt und Energie (BUE) beantragt werden muss. Außerdem stellt der Leitfaden die • Gesetz zur Ordnung des Wasserhaushalts Möglichkeiten dar, wie Gründächer bei der Ent- (Wasserhaushaltsgesetz – WHG) wässerungsplanung für Regenwasser bei Bau- Zweck dieses Gesetzes ist es, durch eine nachhal- vorhaben berücksichtigt werden können. Es wird tige Gewässerbewirtschaftung die Gewässer als dabei davon ausgegangen dass die Einleitung Bestandteil des Naturhaushalts, als Lebensgrund- von Niederschlagswasser in Oberflächengewässer lage des Menschen, als Lebensraum für Tiere und oder Versickerung auf dem Grundstück nicht mög- Pflanzen sowie als nutzbares Gut zu schützen. lich ist. Diese Varianten sind der Einleitung in das Zur Einleitung von Niederschlagswasser in ober- Siel generell vorzuziehen. Im Folgenden wird eine irdische Gewässer bedarf es einer wasserrechtli- gekürzte Version wiedergegeben. chen Erlaubnis (§8 (1) WHG) nach § 10 WHG, da Seit Änderung des Hamburgischen Abwasserge- das Entnehmen von Wasser aus oberirdischen Ge- setzes mit der Fassung vom 24. Juli 2001 (HmbGV- wässern sowie das Einleiten von Wasser/Abwasser Bl. S. 258, 268 vom 08.08.2001) besteht in Hamburg in oberirdische Gewässer eine Benutzung im Sinne für Niederschlagswasser kein Sielanschluss- und des §9 (1) WHG ist. Die wasserrechtliche Erlaub- Benutzungszwang mehr, wenn es auf dem Grund- nis gewährt die Befugnis, ein Gewässer zu einem stück versickert und/oder in ein oberirdisches bestimmten Zweck in einer nach Art und Maß be- Gewässer eingeleitet wird und hierbei die wasser- stimmten Weise zu benutzen (§10 (1) WHG). Nach rechtlichen Anforderungen erfüllt werden. Daher §13 WHG kann die Erlaubnis unter Festsetzung besteht die Möglichkeit, anfallendes Regenwas- von Inhalts- und Nebenbestimmungen erteilt ser auf dem Grundstück zu versickern, wofür bei werden und auch nachträglich verändert werden. nicht ausschließlich zur Wohnnutzung dienenden Zuständig für die Erteilung der wasserrechtlichen Grundstücken eine Wasserrechtliche Erlaubnis Erlaubnis sind die Bezirksämter oder die BUE, Be- bei der Behörde für Umwelt und Energie, Amt für hörde für Umwelt und Energie, für Außen- und Wasserwirtschaft beantragt werden muss. Kann Binnenalster samt elbseitiger Fleete, untere Bille das Niederschlagswasser in ein Oberflächenge- und ihre Kanäle, Hafengebiet und Bun-deswasser- wässer eingeleitet werden ist eine wasserrecht- strassen. liche Erlaubnis nach § 10 Wasserhaushaltsgesetz (WHG) erforderlich. Diese ist entweder bei der • Hamburgisches Abwassergesetz (Hm- Behörde für Umwelt und Energie, Amt für Immis- bAbwG)

32 Michael Richter, Wolfgang Dickhaut Entwicklung einer Hamburger Gründachstrategie: Wissenschaftliche Begleitung – Wasserwirtschaft & Übertragbarkeit

Das HmbAbwG regelt im zweiten Abschnitt §§ von HSE). Das bedeutet im Umkehrschluss, dass 4-12 die Angelegenheiten, die mit dem Anschluss wenn keine Einleitmengenbegrenzung von Seiten und der Benutzung der öffentlichen Abwasseran- der HSE ausgesprochen wurde, auch keine Einlei- lagen in Verbindung stehen. Die Anschlusspflicht tungsgenehmigung nach §11a bei der BUE bean- von Grundstücken an das öffentliche Siel regelt tragt werden muss. Nachträgliche Anordnungen §6, wobei §9a die Anschlusspflicht (§ 6) und den seitens der Behörde können nach §11b getroffen Benutzungszwang (§ 9) für Niederschlagswasser werden, wenn die Abwassereinleitungen nicht unter bestimmten Voraussetzungen (Versickerung mehr den Anforderungen, die sich aus diesem beziehungsweise Einleitung in ein oberirdisches Gesetz und den dazu erlassenen Rechtsverord- Gewässer unter Beachtung wasserrechtlicher Be- nungen ergeben, entsprechen. stimmungen) ausnimmt. Nach §7 bedarf der Anschluss an die öffentlichen • Hamburgische Bauordnung (HBauO) und Abwasseranlagen einer Genehmigung durch die Bauvorlagenverordnung (BauVorlVO) zuständige Behörde (hier HSE), wobei in Satz Die Hamburgische Bauordnung vom 14.12.2005 3 näher erläutert wird: „Die Genehmigung des regelt im Wesentlichen das Bauordnungsrecht Anschlusses kann mit Nebenbestimmungen ver- in Hamburg. Die Bauvorlagenverordnung vom sehen werden, insbesondere kann die Einlei- 14.12.2010 regelt, welche erforderlichen Unterla- tungsmenge von Niederschlagswasser begrenzt gen (Bauvorlagen) für die Beurteilung eines Bau- werden, wenn die bebauten oder befestigten Flä- vorhabens und die Bearbeitung des Bauantrags chen von einem Grundstück oder von mehreren einzureichen sind. Grundstücken […], von denen Niederschlagswas- Im Genehmigungsverfahren nach § 62 HBauO ser in die öffentlichen Abwasseranlagen einge- sind u.a. Bauvorlagen nach anderen öffentlich- leitet werden soll, 650 m² überschreiten und die rechtlichen Vorschriften (siehe § 18 BauVorlVO), Ableitung dieses Niederschlagswassers auf Grund vorzulegen, soweit diese für das Vorhaben be- der hydraulischen Leistungsfähigkeit der Siele achtlich sind. oder der der Vorflut dienenden Gewässer nur be- Im Zustimmungsverfahren nach § 64 HBauO wird grenzt möglich ist.“ die Grundstücksentwässerungsanlage durch die Die Einleitungsgenehmigung wird in §11a gere- Bauaufsichtsbehörde nicht geprüft. Andere ei- gelt, wonach Abwasser von Grundstücken erst genständige Zulassungsentscheidungen sind ge- eingeleitet werden darf, wenn dies von der zu- sondert zu beantragen. Bei einer Einleitungsmen- ständigen Behörde genehmigt worden ist und in genbegrenzung durch die HSE im Rahmen der den Nebenbestimmungen zu der Genehmigung Sielanschlussgenehmigung, ist eine Einleitungs- Anforderungen über Art und Maß der Benutzung genehmigung bei der BUE mit den erforderlichen der öffentlichen Abwasseranlagen festgelegt Unterlagen zu beantragen. wurden. In Satz 3 wird erläutert, dass die Geneh- Die erforderlichen Bauvorlagen beinhalten u. a. migung widerruflich ist und mit weiteren Neben- einen Entwässerungsnachweis mit Berechnung bestimmungen (z.B. Einleitmengenbegrenzung) der Abwasservolumenströme (Regenwasservolu- verbunden werden kann. Allerdings wird in Absatz menstrom nach DIN 1986-100) und den Nachweis (3) ergänzt, dass die Einleitung von nicht nachtei- der schadlosen Überflutung für die Ableitung von lig verändertem Niederschlagswasser von der Ge- abflusswirksamen Flächen bei einer Größe von nehmigungsbedürftigkeit freigestellt ist, außer im insgesamt mehr als 800 m² (Überflutungsnachweis Falle einer Mengenbegrenzung nach § 7 Absatz 1 nach DIN 1986-100). Satz 3 (Einleitmengenbegrenzung ausgesprochen In § 4 Absatz 3 BauVorlVO wird allerdings ausge-

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 33 führt, dass die „[…] Bauvorlagen, die die grund- sätzliche Genehmigungsfähigkeit des Vorhabens • DWA-A 118: Hydraulische Bemessung nicht berühren, aus der Vollständigkeitsprüfung und Nachweis von Entwässerungssystemen der Bauvorlagen […] zu einem späteren Zeitpunkt Das DWA-Arbeitsblatt A-118 befasst sich mit der zur Prüfung“ nachgereicht werden können. Dazu Bemessung und dem Nachweis von Entwässe- zählen auch die Bauvorlagen zur Prüfung abwas- rungssystemen, die vorwiegend als Freispiegel- serrechtlicher Belange (§ 18 Absatz 2 BauVorlVO). systeme betrieben werden und zur Ableitung von In diesem Fall kann mit dem Bau der Grundstücks- Schmutz-, Regen- und Mischwasser dienen. Da- entwässerungsanlage erst begonnen werden, bei erstreckt sich der Gültigkeitsbereich von dem wenn auf Grund der nachgereichten Unterlagen Punkt an, wo das Abwasser das Gebäude bzw. die ein Ergänzungsbescheid erlassen worden ist. Dachentwässerung verlässt oder in einen Stra- ßenablauf fließt bis zu dem Punkt, an dem das Ab- • DIN 1986 – 100: Entwässerungsanlagen wasser in eine Behandlungsanlage oder in ein Ge- für Gebäude und Grundstücke wässer eingeleitet wird. Das heißt, dass Schmutz-, Der Volltitel der DIN 1986-100 lautet: „Entwäs- Regen und Mischwasserkanäle und –leitungen serungsanlagen für Gebäude und Grundstücke sowie offene Gerinne (getrennte Regenwasserab- –Teil 100: Bestimmungen in Verbindung mit DIN leitung) in Abhängigkeit vom Entwässerungsver- EN 752 und DIN EN 12056“. Sie gilt für Entwässe- fahren und den zulässigen Abflussbeiwerten nach rungsanlagen zur Ableitung von Abwasser in Ge- dem Arbeitsblatt zu berechnen sind. bäuden und auf Grundstücken, die überwiegend Hinsichtlich der Einleitmengenbegrenzung trifft mit Freispiegelleitung betrieben werden. Die das Arbeitsblatt die Aussage, dass bei hydrau- Norm legt einheitliche technische Bestimmungen lischen Engpässen im bestehenden System die für Planung, Bau, Betrieb und Instandhaltung von zulässige Abflussspende unmittelbar auf die hy- Entwässerungsanlagen zur Ableitung von Abwas- draulische Leistungsfähigkeit des Entwässerungs- ser fest. Ein Ziel ist, die Entwässerungsanlagen so netzes abzustimmen ist. zu bemessen, dass ein ausreichender Schutz vor unplanmäßiger Überflutung gegeben ist. 3.1.4.3 Vorgehen bei Einleitung von Nieder- schlagswasser in öffentliche Siele oder Oberflä- • DWA-A 117: Bemessung von Regenrück- chengewässer in Hamburg halteräumen Das Arbeitsblatt A-117 der Deutsche Vereinigung Im Verlauf der Erstellung dieses Leitfadens wurden für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V. verschiedene Kategorien für Bauvorhaben an erar- (DWA), ist im Bereich der gesamten Abwasserab- beitet, anhand denen die Vorgehensweise erläu- leitung zwischen der Grundstücksentwässerung tert wird. Bei der Entwässerung von Grundstücken und dem Gewässer anwendbar. Regenrückhalte- müssen folgende Anforderungen berücksichtigt räume (RRR) im Sinne des Arbeitsblattes können werden (siehe auch Abb. 22): als Becken, als Rückhaltekanäle, Rückhaltegräben oder -teiche und in Kombination mit Versicke- • Bei einer reinen Sanierung von Gebäu- rungsanlagen gestaltet werden. In die Betrach- den/Außenanlagen/Sielanschlüssen (z.B. Lei- tung sind grundsätzlich auch großvolumige Teile tungsquerschnitt, Übergabestelle) oder Erweite- des Abflusssystems (Kanäle, Gräben, Ausleitungs- rungsbauten/Zubauten/Ersatz(neu)bauten, wenn strecken) einzubeziehen, soweit sie planmäßig nach Prüfung der Bemessung der Sielanschluss eingestaut werden können. noch ausreichend ist, ist ohne Änderungen am

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Abb. 22: Schema zum Vorgehen bei Einleitung von Niederschlagswasser in öffentliche Siele oder Oberflächengewässer in Ham- burg. Die Blauen Boxen klären über die jeweils für den Vorgang zuständigen Stellen auf.

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 35 Sielanschluss keine Änderung der Anschlussge- Leistungsanforderungen für ein Entwässerungs- nehmigung nach §7 HmbAbwG nötig und somit system in regelmäßigen Abständen zu überprüfen auch keine Einleitungsgenehmigung nach § 11a und wenn erforderlich zu aktualisieren. Das be- HmbAbwG bei der Behörde für Umwelt und Ener- deutet, dass die Bemessung der Grundstücksent- gie (BUE) zu beantragen. wässerungsanlage zu überprüfen und ein Überflu- tungsnachweis bei einer Fläche > 800 m² zu führen • Bei Sanierungen von Gebäuden/Außen- ist. Soweit bereits genehmigte Sielanschlüsse wei- anlagen/Sielanschlüssen mit einer Änderung der terhin ausreichend sind, können diese verwendet Sielanschlüsse ist eine Anschlussgenehmigung werden. nach §7 HmbAbwG nötig und bei HSE zu beantra- Wenn von Seiten der HSE keine Einleitmengenbe- gen. Sollte eine Einleitungsmengenbegrenzung grenzung ausgesprochen wurde, ist im Folgenden durch die HSE ausgesprochen werden, ist eine auch keine Einleitungsgenehmigung nach §11 Einleitungsgenehmigung bei der BUE mit den er- HmbAbwG bei der BUE erforderlich, da in dem forderlichen Unterlagen zu beantragen. Fall die Einleitung von Niederschlagswasser nicht genehmigungsbedürftig ist. • Wenn bei Erweiterungsbauten/Zubauten/ Bei einer Erhöhung der angeschlossenen abfluss- Ersatzneubauten mit einer Erhöhung der ange- wirksamen Fläche ist bei der HSE in jedem Fall schlossenen abflusswirksamen Fläche in der An- aber frühzeitig die mögliche Einleitmenge in das schlussgenehmigung nach § 7 HmbAbwG eine Sielnetz abzufragen und abzustimmen.Wenn die Einleitmengenbegrenzung nach §7 Abs.1 Satz 3 HSE eine Einleitmengenbegrenzung ausspricht, HmbAbwG vorliegt, muss eine Einleitungsgeneh- ist eine Einleitungsgenehmigung nach §11 a Hm- migung nach §11a HmbAbwG beantragt werden. bAbwG erforderlich. Die Einleitmengenbegren- Wenn keine Einleitmengenbegrenzung nach §7 zung darf seitens HSE allerdings nur bei Grund- Abs.1 Satz 3 HmbAbwG vorliegt, sollte bei der stücken mit einer anzuschließenden Fläche (zu HSE die mögliche Einleitmenge in das Sielnetz ermitteln aus dem Außenanlagenplan einschließ- abgefragt und abgestimmt werden, u.U. muss kei- lich Dachflächen ohne Berücksichtigung der Ab- ne (erneute) Anschlussgenehmigung nach § 7 Hm- flussbeiwerte) größer 650 m² erteilt werden und bAbwG und somit auch keine Einleitungsgeneh- wenn die Ableitung des Niederschlagswassers migung nach §11a HmbAbwG beantragt werden. aufgrund der hydraulischen Leistungsfähigkeit der Siele oder der als Vorflut dienenden Gewässer nur • Bei Neubauten mit Errichtung eines neu- begrenzt möglich ist. en Sielanschlusses ist eine Anschlussgenehmi- Wenn eine Einleitmengenbegrenzung ausgespro- gung nach §7 HmbAbwG erforderlich. Diese wird chen ist, muss der Bemessungsnachweis der Rück- bei der Hamburger Stadtentwässerung (HSE) be- haltung nach DIN 1986-100 erfolgen. antragt. Sollte eine Einleitungsmengenbegren- Bei abflusswirksamen Flächen > 800 2m ist grund- zung durch die HSE ausgesprochen werden, ist sätzlich ein Überflutungsnachweis erforderlich. Die eine Einleitungsgenehmigung bei der BUE mit Vorlage des Überflutungsnachweises ist lediglich den erforderlichen Unterlagen zu beantragen. erforderlich, wenn auch eine Einleitungsgenehmi- gung nach §11 a HmbAbwG einzuholen ist oder Grundsätzlich ist bei jeder Sanierung oder Ände- eine Genehmigung nach § 62 HBauO beantragt rung, unabhängig von Genehmigungsverfahren, wird. folgendes zu beachten: Entsprechend DIN EN 752:2008 Ziffer 5.2 sind die • Allgemeine Regelungen bei der Realisie-

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rung von Gründächern flutungsnachweis nach DIN 1986-100, Gleichung Die Prüfung abwasserrechtlicher Belange im Rah- 20 oder 21, erforderlich. Der Nachweis der schad- men des Genehmigungsverfahrens nach § 62 losen Überflutung muss auf der Fläche des eige- HBauO verlangt einen Entwässerungsnachweis nen Grundstückes erfolgen, d.h. meist oberirdisch mit Berechnung der Abwasservolumenströme durch Hochborde oder Mulden, wenn keine Men- (Regenwasservolumenstrom nach DIN 1986-100, schen, Tiere oder Sachgüter gefährdet sind. Dies Gleichung 5). Bei der Berechnung des Regenwas- kann beispielsweise auf Sportplätzen erfolgen, servolumenstroms können Gründächer mittels auf denen durch Hochborde einige Zentimeter Abflussbeiwert betrachtet werden. In der Berech- Regenwasser kurzzeitig angestaut werden kön- nungsgleichung wird die wirksame Niederschlags- nen. Bei einer Einleitungsgenehmigung nach §11 fläche (z.B. Dachfläche und versiegelte Hoffläche) HmbAbwG ist auch die Vorlage des Überflutungs- mit der Regenspende und dem Abflussbeiwert nachweises erforderlich. der Flächen multipliziert. Bei einer ausgesprochenen Einleitmengenbe- Bei Bau-/Sanierungsvorhaben werden für intensi- grenzung muss auch der Nachweis der Bemes-

ve (ab 30 cm Aufbaudicke Cs = 0,2) oder extensive sung von Rückhalteräumen nach DIN 1986-100,

Gründächer (Cs = 0,4 ab 10 cm Aufbaudicke bzw. Gleichung 20, erfolgen. In dem Fall wird das be- 0,5 unter 10 cm Aufbaudicke) nach der Berech- rechnete erforderliche Rückhaltevolumen unterir- nung nur noch 20 % bzw. 40 oder 50% des Regen- disch realisiert. wasservolumenstroms anfallen. Dadurch kann die rechnerische Einleitmenge reduziert werden und Spezielle Regelungen bei Realisierung von Grün- die Pflicht zur Beantragung einer Anschlussge- dächern: nehmigung nach § 7 HmbAbwG bzw. Einleitungs- Soll Regenwasserrückhaltung auf einem Grün- genehmigung nach § 11a HmbAbwG entfallen, dach geplant werden, dann muss dieser separate wenn keine Änderung am Sielanschluss erforder- Rückhalteraum mit den entsprechenden Dach- lich wird. Ab einer abflusswirksamen Fläche von Drosseleinrichtungen („Retentionsgründach“) 800m² ist ein Überflutungsnachweis zu führen. Der nachgewiesen werden. Aufgrund der Aufstauhö- Überflutungsnachweis ist bei einer Beantragung hen auf dem Dach müssen auch die Abflussleis- einer Einleitungsgenehmigung oder im Genehmi- tungen der Dachdrosseln nachgewiesen werden. gungsverfahren nach § 62 HBauO (mit Prüfung der Soll auch das Regenwasser bis zum 30-ig jährigen Entwässerungsanlage) mit einzureichen. Regenereignis (Überflutungsnachweis) auf dem Dach zurückgehalten werden, muss dieses eben- Anzuwendender Berechnungsgang (Nachweis) falls bei dem erforderlichen Rückhaltevolumen nach Regelwerken bei Begrenzung der Einleit- und bei der Drosselabflussleistung berücksichtigt menge nach §7 HmbAbwG: und entsprechend nachgewiesen werden. Dieses Im Falle einer ausgesprochenen Einleitmengenbe- gesondert zur Verfügung gestellte Rückhaltevolu- grenzung nach §7 HmbAbwG durch HSE ist auch men (aus Regenwasserrückhaltung und Überflu- eine Einleitungsgenehmigung nach §11a Hm- tungsnachweis Dach) kann in der Betrachtung des bAbwG bei der BUE zu beantragen. Im Rahmen Überflutungsnachweises für das Gesamtgrund- der Überprüfung des Entwässerungssystems wird stück berücksichtigt werden. Dabei ist die Zuord- vor der Beantragung von Genehmigungen der nung des Rückhaltevolumens zu der auf dem je- Regenwasservolumenstrom von Niederschlagsflä- weiligen Dach anfallenden Regenwassermenge zu chen nach DIN 1986-100, Gleichung 5, berechnet. beachten. Bei Flächen > 800 m2 ist grundsätzlich ein Über-

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 37 Anzuwendender Berechnungsgang (Nachweis) nach Regelwerken ohne Begrenzung der Einleit- 3.2 Übertragbarkeit menge nach §7 HmbAbwG: Im Rahmen der Überprüfung des Entwässerungs- 3.2.1 Beschreibung und Evaluierung der in Ham- systems wird der Regenwasservolumenstrom von burg eingesetzten Instrumente Niederschlagsflächen nach DIN 1986-100, Glei- chung 5, berechnet. 3.2.1.1 Ziele Bei Flächen > 800 m2 ist grundsätzlich ein Über- Es wurden Aussagen zu Verantwortlichkeiten, Ent- flutungsnachweis nach DIN 1986-100, Gleichung scheidungsstrukturen, notwendigen Arbeitsschrit- 20 oder 21, erforderlich. Der Nachweis der schad- ten und der Implementierung von Instrumenten losen Überflutung muss auf der Fläche des eige- zur Förderung von Dachbegrünung in Hamburg nen Grundstückes erfolgen, d.h. meist oberirdisch gesammelt und verschiedene formelle und in- durch Hochborde oder Mulden, wenn keine Men- formelle Instrumente (Förderprogramme, Pläne, schen, Tiere oder Sachgüter gefährdet sind. Dies Kommunikationsstrategien, etc.) analysiert. kann beispielsweise auf Sportplätzen erfolgen, auf Die Ergebnisse der Evaluierung der Hamburger denen durch Hochborde einige Zentimeter Re- Gründachstrategie sollen für Kommunen als Ar- genwasser kurzzeitig angestaut werden können. gumentationsgrundlage gegenüber Politik und Öffentlichkeit dienen. Das Hamburger Vorhaben kann kommunalen Entscheidungsträgern Hilfe- stellung und Hintergrundinformationen bieten und Kommunen in ihrer Entscheidung unterstüt- zen. Außerdem soll untersucht werden, inwieweit die verschiedenen Instrumente zur Gründachför- derung bereits Eingang in den Hamburger (Ver- waltungs-)Alltag gefunden haben bzw. welche Schritte noch notwendig sind, um diese umzuset- zen.

3.2.1.2 Vorgehensweise/Methodik Es wurden Interviews zu verschiedenen Instrumen- ten der Gründachstrategie durchgeführt, weiter- hin kam es zu begleitenden Teilnahme an themen- bezogenen Sitzungen, Dokumentenanalysen und Übertragung von Ergebnissen aus Einzelgesprä- chen mit Beteiligten.

Teil I: Interviews und Teilnahme an AG-Diskussio- nen zu Instrumenten der Gründachstrategie Im ersten Teil wurden die für die Gründachstra- tegie wichtigsten Instrumente ausgewählt und persönliche Interviews mit den verantwortlichen Personen in der Hamburger Verwaltung geführt (Herbst/Winter 2015/2016). Die Befragungen er-

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folgten teilstrukturiert auf Grundlage eines Inter- schenergebnisse innerhalb einer Arbeitsgruppe view-Leitfadens. Dafür wurden Fragen zuvor durch aus der Hamburger Verwaltung diskutiert. die HCU festgelegt und einige Tage im Voraus an die Befragten verschickt. Während der Gespräche 3.2.1.3 Gründachfläche Hamburgs ergaben sich jedoch meist spontan bestimmte As- Die Daten einer Luftbildauswertung von Ham- pekte denen dann genauer nachgegangen wurde. burgWasser ergaben, dass Hamburg im Jahr 2013 Die Interviews dauerten meist etwa eine Stunde etwa 123 ha Gründachfläche vorzuweisen hatte. und wurden vor Ort am Arbeitsplatz der Befrag- Das entspricht einem Anteil von etwa 2% der ge- ten durchgeführt und mit ihrem Einverständnis samten Dachflächen im Hamburger Stadtgebiet auf einem Diktiergerät aufgenommen. Außer- (Tab.8). Im Vergleich der Bezirke hat Bergedorf dem wurden verschiedenen Diskussionsrunden mit 3,5% begrünten Dächern den größten Anteil. und Arbeitsgruppentreffen zur Gründachstrategie In den einzelnen Stadtteilen liegt der Anteil von begleitet. Die Ergebnisse wurden qualitativ aus- Gründächern an den Dachflächen von 0% bis ca. gewertet. Instrumente, die durch die erste Befra- 28% (hier nicht dargestellt). Morfleet (28%) und gung abgedeckt wurden waren: Billwerder (14%) sind die einzigen Stadtteile mit - Öffentlichkeitsarbeit der Gründachstrate über 10% Gründachanteil. Nach dieser Auswer- gie der BUE (BUE-Landschaftsplanung und Stadt- tung waren zu diesem Zeitpunkt in Altengamme, grün, August 2015) Gut Moor, Kirchwerder, Kleiner Grasbrook, Moor- - Gesplittete Abwassergebühr (HamburgWasser, burg, Neuenfelde, Ochsenwerder, Reitbrook, Spa- Dezember 2015) denland und Tatenberg keine Gründächer vorhan- - Bauleitplanung (BUE-AG, November 2015) den. - Ökologische Ausgleichsmaßnahme gemäß Um die Wirksamkeit verschiedener Instrumente BNatSchG (BUE-Naturschutz, Januar 2016) zur Förderung von Gründächern zu analysieren - Gründachförderprogramm der FHH (IFB Ham- wurden Interviews mit verschiedenen Verantwortli- burg, Oktober 2015) chen durchgeführt und Dokumente analysiert. Die - Umweltpartnerschaft Hamburg (BUE-Geschäfts- Ergebnisse der Untersuchungen zeigten, dass ein stelle Umweltpartnerschaft, Februar 2016) Vorteil der Hamburger Gründachstrategie deren umfassender Charakter ist. Durch die Betrachtung Teil II: Dokumentenauswertung zu Instrumenten & vielfältiger Planungsinstrumente konnten Fakto- Begleitung AG-Treffen ren identifiziert werden, die sich gegenseitig po- Im zweiten Teil der Evaluierung wurden Doku- sitiv beeinflussen und somit zum Erfolg der Strate- mente zu Studien, Forschungsprojekten und Ins- gie beitragen können. Im Folgenden werden die trumenten ausgewertet um zu Aussagen über die Instrumente zur Gründachförderung aufgeführt aktuelle Praxis zum Umgang mit Dachbegrünun- und die Ergebnisse der Untersuchungen wieder- gen in verschiedenen Instrumenten zu gelangen. gegeben. Weiterhin wurden die ersten Ergebnisse aus Teil I anhand der Begleitung verschiedener Arbeits- 3.2.1.4 Bauleitplanung gruppentreffen und Workshops überprüft und er- • Bauleitplanung und B-Pläne als Instru- weitert. ment und Praxis HH Die Bauleitplanung umfasst die vorbereitende Teil III: Befragung eines erweiterten Personenkrei- (Flächennutzungsplan) und die verbindliche Bau- ses aus Verwaltung und Praxis leitplanung, wobei Bebauungspläne verbindliche Im zweiten Teil der Befragungen wurden Zwi- Bauleitpläne sind, in denen grundstücksbezogen

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 39 Tab. 8: Dach- und Gründachflächen in Hamburger Bezirken und zungstexte aus Hamburger Bebauungsplänen (vor im gesamten Stadtgebiet, ermittelt aus der HamburgWasser Einführung der Gründachstrategie) wären für ex- Luftbildauswertung aus dem Jahre 2013. tensive Dachbegrünung: „Bei Neubauten sind mindestens 80 v.H. der Dachflächen mit einem mindestens 8 cm starken durchwurzelbaren Substrataufbau zu versehen und extensiv zu begrünen“ (B-Plan Ohlsdorf 26, Dezember 2013). Und für intensive Dachbegrünung: „Auf den mit „(L)“ bezeichneten Flächen des Kerngebiets sind Dachflächen zu mindestens 40 v. H. mit einem mindestens 50 cm starken durch- wurzelbaren Substrataufbau zu versehen und mit Stauden und Sträuchern zu begrünen. Die Dach- begrünung ist dauerhaft zu erhalten.“ (Entwurf Be- bauplanungsrechtliche Vorgaben für die Nutzung bauungsplan HafenCity 9, November 2009). und Bebauung von Flächen festgelegt werden. Seit Im RISA-Zwischenbericht „Integration dezentra- 1997 ist das Recht Bebauungspläne aufzustellen ler Regenwasserbewirtschaftung in die Hambur- auf die Bezirke übertragen worden. In Sonderfäl- ger Bebauungs- und Genehmigungsplanung“ len, wie etwa bei für die Stadtentwicklung beson- (Dickhaut et al. 2011) wurde anhand einer exem- ders bedeutenden Projekten wie der HafenCity, plarische Auswertung von wasserwirtschaftlich können Bebauungspläne vom Senat oder der Bür- relevanten Festsetzungen in den Jahren 2003 (15 gerschaft anstelle der Bezirke aufgestellt werden. B-Pläne) und 2004 (24 B-Pläne) durch die Hambur- Einzelne wichtige Pläne von gesamtstädtischer ger Stadtentwässerung darauf hingewiesen, dass Bedeutung kann der Senat in einem besonderen häufig Dachbegrünungs-Festsetzungen getroffen Verfahren von der bezirklichen Ebene zur eigenen wurden, allerdings oft nur auf Nebengebäuden. Erledigung wieder an sich ziehen (Evokation, § 42 In der RISA-Studie wurde nach Auswertung von BezVG). Beispiele für ein solches Verfahren waren Interviews festgestellt dass die Festsetzung von in letzter Zeit die Autobahndeckelflächen in Alto- extensiven Dachbegrünungen für Nebengebäude na und Eimsbüttel. und intensiven Dachbegrünungen für Tiefgaragen Die Aufstellung neuer B-Pläne sollte erfolgen mittlerweile als Hamburger Standard bezeichnet „sobald und soweit es für die städtebauliche Ent- werden konnte. Dies galt zu dem Zeitpunkt (2011) wicklung und Ordnung erforderlich ist“ (§ 1 Abs. allerdings nicht für die Festsetzung von extensiven 3 BauGB). Beispiele dafür können der Bau neuer Dachbegrünungen auf Hauptgebäuden. Zusätz- Wohnungen und Arbeitsstätten, die Sicherung lich können u.a. zur Förderung und Sicherung der bzw. Weiterentwicklung von Bestandsgebieten, mit der Bauleitplanung verfolgten Ziele städte- die rechtliche Sicherung der Freihaltung von öko- bauliche Verträge geschlossen werden. Mit städ- logisch bedeutsamer Bereiche oder die Bewälti- tebaulichen Verträgen nach § 11 BauGB sind Mög- gung von Konflikten sein, die bei der Ausnutzung lichkeiten der Kooperation zwischen Gemeinden des bestehenden Planrechts entstehen können und Privaten geregelt (neben vorhabenbezoge- (Dickhaut et al. 2011). Die verbindlichen B-Pläne nen Bebauungsplänen nach § 12 BauGB). Städte- sind aus den übergeordneten Zielstellungen (F- bauliche Verträge „sind Verträge, die Fragen des Plan, LaPro) zu entwickeln. Beispielhafte Festset- Städtebaurechts regeln“. Was alles darunter fallen

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kann, nennt § 11 Abs. 1 S. 2 BauGB, wobei diese ten nicht leistbar ist. Eine weitere Erfahrung der Aufzählung nicht abschließend ist. Gegenstand Bearbeiter in verschiedenen Hamburger Bezirken eines städtebaulichen Vertrages kann gemäß § ist, dass bei Festsetzung von Dachbegrünungen 11 Abs. 1 S. 2 Nr. 1 BauGB beispielsweise „die mit Ausnahme von Leichtdächern dazu führen Vorbereitung oder Durchführung städtebaulicher können, dass bewusst Leichtdächer gebaut wer- Maßnahmen durch den Vertragspartner auf eige- den. ne Kosten; dazu gehören auch die Neuordnung Es zeigte sich, dass eine grundsätzliche Dach- der Grundstücksverhältnisse, die Bodensanierung begrünungsfestsetzung in B-Plänen vorstellbar und sonstige vorbereitende Maßnahmen sowie wäre, allerdings immer noch jeweils Einzelfallbe- die Ausarbeitung der städtebaulichen Planungen trachtungen notwendig sind, um spezifischen Ge- sowie erforderlichenfalls des Umweltberichts“ gebenheiten und Bedürfnissen in Baugebieten sein. Dabei bleibt jedoch die Verantwortung der gerecht zu werden. Festsetzungen wurden bisher Gemeinde für das gesetzlich vorgesehene Plan- von verschiedenen Bezirken unterschiedlich ge- aufstellungsverfahren unberührt (§ 11 Abs. 1 S. handhabt, daher wären einheitliche Vorgaben für 2 Nr. 1 2.Hs. BauGB). Die zwischen den Parteien Festsetzungstexte und -Begründungen für die Be- vereinbarten Leistungen müssen nach den Ge- arbeiter wünschenswert. Diese einheitlichen Vor- samtumständen angemessen sein (§ 11 Abs. 2 S. gaben mit Beispielen für Festsetzungstexten und 1 BauGB). Dies ist auch dann nicht der Fall, wenn Begründungen wurden von Prof. Dr. Nicole Pfoser eine Leistung erbracht werden soll, auf die auch im Auftrag der BUE erarbeitet und stehen online ohne den Vertrag ein Anspruch besteht. Solche zur Verfügung mit der Publikation „Dachbegrü- Vereinbarungen sind unzulässig (§ 11 Abs. 2 S. 2 nung. Leitfaden zur Planung.“ (http://www.ham- BauGB). burg.de/gruendach/10603556/leitfaden-dachbe- gruenung/). Im Leitfaden sind u.a. Beispiele für • Ergebnisse der Evaluierung BLP Festsetzungs- und Begründungstexte formuliert, Aus Arbeitsgruppentreffen und Interviews konn- die die Aspekte Dachneigung, Flächenwerte/ ten einige Schwierigkeiten bei der Festsetzung Größenangaben, Art und Höhe Substratauftrag, von Dachbegrünungen in B-Plänen bzw. der Um- Vegetationsauswahl und Nutzungsarten beinhal- setzung der Vorgaben in Ihnen festgestellt wer- ten. Weitehin sind Rechtsgrundlagen für Festset- den. Einerseits gab es wohl in der Vergangenheit zungen und Erläuterungstexte zu Wasserrückhalt, Widerstand von Seiten der Behörde für Wirtschaft, Abwasserrecht, Kombination mit technischen Sys- Verkehr und Innovation (BWVI) bei Festsetzungen temen, Luftschadstoffe, Lärm, Hygiene aufgeführt. in Gewerbegebieten. Außerdem kam es vor allem Ein Beispiel einer Festsetzung für Wohngebiete in den 1990er Jahren öfter zu Befreiungen von aus dem Leitfaden wird im Folgenden zitiert: Durchführung einer festgesetzten Dachbegrü- „Die Dachflächen in den allgemeinen Wohngebie- nung seitens der Bezirke, das scheint heutzutage ten und den Mischgebieten sind zu mindestens 30 aber nur noch in seltenen Fällen vorkommen. Bei vom Hundert (v. H.) mit einem mindestens 12 cm kleinen Bauvorhaben wie Carports & Garagen dicken durchwurzelbaren Substrataufbau extensiv kam und kommt es wohl öfter zu Schwierigkeiten mit standortangepassten Stauden und Gräsern zu in der Umsetzung bzw. zu gar keiner Umsetzung begrünen. Darüber hinaus müssen mindestens 20 der Vorgaben, wenn die Akzeptanz von Seiten vom Hundert (v. H.) mit einem mindestens 50 cm der Bauherren nicht da ist. Dies hängt auch damit dicken Substrataufbau intensiv mit Stauden und zusammen dass die Überprüfung der Umsetzung Sträuchern begrünt werden. In den allgemeinen von Vorgaben wegen fehlender Personalkapazitä- Wohngebieten und den mit „(D)“ bezeichneten

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 41 Abb. 23: Anzahl von B-Plänen mit und ohne Gründach-Festsetzungen in verschiedenen Zeiträumen und prozentualer Anteil der B-Pläne der Stichprobe mit GD_Festsetzungen im Zeitraum. Bereichen des Mischgebiets sind die Dachflächen setzungen von Dachbegrünungen in den Plänen zu mindestens 50 vom Hundert (v. H.) mit einem seit den 1980er Jahren erhöht hat, dies bestätigt mindestens 15 cm dicken durchwurzelbaren Sub- die Untersuchungen im Rahmen der RISA-Studie strataufbau mit standortgerechten einheimischen und die Aussagen verschiedener Gesprächspart- Stauden und Gräsern zu begrünen. Die Dachbe- ner. Dies verdeutlicht Abb.23, in der Unterschiede grünung ist dauerhaft zu erhalten.“ in der Anzahl der B-Pläne mit oder ohne Grün- Zur Eavluierung erfolgter Festsetzungen von dachfestsetzungen deutlich werden. Während im Dachbegrünungen in B-Plänen wurden in einer Zeitraum vor den 90er Jahren noch 21% der Plä- stichprobenartigen Untersuchung Festsetzungs- ne Festsetzungen innehatten sind es im Zeitraum texte von 109 B-Plänen aus den Jahren 1953 bis nach 2010 etwa 94%. 2017 untersucht. Dabei wurde in etwa die gleiche Hinsichtlich der Qualität der Festsetzungen wur- Anzahl an Plänen pro Bezirk gewählt (13 – 18). Die de untersucht ob sich diese vom „Standard für B-Pläne und deren Festsetzungen wurden nach Nebengebäude und Garagen/Carports“ hin zu folgenden Aspekten untersucht: einem allgemeinen Standard für alle Gebäude entwickeln konnten. Der prozentuale Anteil der - Datum der Feststellung Festsetzungen nur für Nebengebäude hat sich - Festsetzung von Dachbegrünung? in B-Plänen der Stichprobe seit den 1990er Jah- - Wenn Festsetzung von Dachbegrünung, dann ren verringert (von 22% auf 13% bei B-Plänen von nur auf Nebengebäuden oder allgemein? 2010-2017). Die These bzw. Aussage, dass sich die - Kombination mit Photovoltaik im Festsetzungs- qualitativen Anforderungen im Sinne von Subs- text? trathöhen im Laufe der letzten Jahrzehnte geän- - Qualität der Festsetzung (Substratdicke etc.)? dert hätten, kann anhand der Untersuchung von B- Plänen nicht abschließend bestätigt werden. Abb. Die Analyse ergab, dass sich der Anteil von Fest- 24 zeigt durchschnittliche Anforderungen an die

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Abb. 24: Mittelwerte der Mindestanforderung an Substrathöhen in den im jeweiligen Jahr aufgestellten B-Plänen.

Substrathöhen von Dachbegrünungen, berech- 2012 und 2016. Die erhöhten Mittelwerte für die net aus allen in dem jeweiligen Jahr untersuchten jeweiligen Jahre sind allesamt auf B-Pläne aus der Angaben in B-Plänen. Allerdings nur für Hauptge- HafenCity zurückzuführen, bei denen 50 cm Auf- bäude, Nebengebäude wurden aus der Untersu- baustärke vorgegeben sind. chung ausgeschlossen. Es ist zu sehen, dass noch Auch in städtebaulichen Verträge werden in bis 1997, wenn überhaupt angegeben, 5 cm Sub- Hamburg bereits regelmäßig Dachbegrünungen strathöhen als Mindestanforderung gegeben war. festgesetzt, teilweise werden dabei bestehende In den darauffolgenden Jahren bis 2017 sind die Bebauungspläne ergänzt. In einer Stichproben- mittleren Anforderungen relativ konstant bei etwa artigen Untersuchung wurden 55 städtebauliche 8 cm, mit größeren Ausreißern in den Jahren 2009, Verträge aus den Jahren 2012 - 2017 nach festset- zungen zu Dachbegrünungen analysiert. Es zeigte sich, dass der Anteil der Verträge mit Gründach- festsetzungen innerhalb der Stichprobe seit 2012 von Jahr zu Jahr zunahm (Abb. 25).

• Fazit der Evaluierung Gründach-Festsetzungen sind mittlerweile (zu- mindest seit 2010er Jahren) Standard in B-Plänen Hamburgs, mittlerweile auch nicht mehr nur auf Nebengebäuden. Mit dem Leitfaden zur Pla- nung von Dachbegrünung (http://www.hamburg. de/gruendach/10603556/leitfaden-dachbegrue- Abb. 25: Prozentualer Anteil der städtebaulichen Verträge mit nung/) können die (Qualitäts-)Standards zukünftig Gründachfestsetzungen am gesamten Umfang der untersuch- noch verbessert und vereinheitlicht werden. Darü- ten Verträge des Jahres der Aufstellung.

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 43 ber hinaus können Qualitäten in Bebauungsplänen versorgten Gebieten in Frage kommen (gemäß stärker gefordert werden, hierfür wurden ebenfalls Freiraumbedarfsanalyse der zuständigen Fachbe- in dem Leitfaden städtebauliche Begründungen hörde aus dem Jahr 2012). formuliert. Auch die Bauprüfer sollen beraten werden, da viele Vorhaben der Verdichtung ohne • Ergebnis Evaluierung Gründachverord- neue Bebauungspläne realisiert werden. nung Zukünftig sollten insbesondere Formulierungen Im Rahmen der Gründachstrategie wurde von den zur Mindeststärke des Schichtaufbaus angegli- Verantwortlichen Mitarbeitern der BUE geprüft, chen werden. Beispielsweise wird in B-Plänen oft welche qualitativen Anforderungen und Ausnah- der Begriff durchwurzelbarer Substrataufbau ver- meregelungen formuliert werden könnten und auf wendet, in Veröffentlichungen zur Gründachstra- welche Rechtsgrundlage eine Gründachverord- tegie wird meist von durchwurzelbarer Aufbau- nung gestützt werden könnte. Letztendlich wurde dicke, was meist Substrat + Drainage beinhaltet, seitens der BUE eine Ermächtigungsgrundlage gesprochen. Insgesamt ist das instrument Bebau- vorgeschlagen, um in der Folge Verordnungen ungsplan wichtig, aber nur ein sehr kleinräumiger zur Begrünung von baulichen Anlagen aus bau- und flächenmäßig geringfügiger Baustein zur flä- gestalterischen und ökologischen Zielen oder chendeckenden Umsetzung von Dachbegrünung. der Anpassung an den Klimawandel zu ermög- lichen. Die Ermächtigungsgrundlage wurde im 3.2.1.5 Gründachverordnung Abstimmungsprozess zwischen Fachbehörden • Gründachverordnung als Instrument und und Senatskanzlei im Sommer 2017 kurz vor Ver- Praxis HH abschiedung in der Bürgerschaft aus der HBauO Ein Ziel der Strategie war die Erarbeitung bzw. gelöscht. Von Seiten der Wohnungswirtschaft kam Überprüfung der Möglichkeit einer Einführung ei- Widerstand gegen weitere Bauauflagen um das ner Gründachverordnung, welche Dachbegrünun- Ziel des Wohnungsbauprogramms (12.000 Woh- gen gesetzlich verpflichtend für Neubauvorhaben nungen/Jahr, 1.800 € Baukosten/m² Wohnfläche, 8 in bestimmten Stadtgebieten vorschreiben sollte. €/m² Mietkosten) nicht zu gefährden. Somit konn- Baden-Württemberg beispielsweise erweiterte te der erarbeitete Verordnungsentwurf nicht fertig 2015 seine Landesbauordnung (LBO) bezüglich gestellt werden. Dachbegrünung: ‚Ist eine Begrünung von Grund- stücken nicht oder nur sehr eingeschränkt möglich, • Fazit der Evaluierung sind bauliche Anlagen zu begrünen (zum Beispiel Eine Gründachverordnung wäre ein für Hamburg- durch Dach- oder Fassadenbegrünung), soweit wichtiges Instrument, um Einfluss auf Neubauvor- ihre Beschaffenheit, Konstruktion und Gestaltung haben im nichtbeplanten Innenbereich zu haben dies zulassen und die Maßnahme für die Bauherrin und bei Baugenehmigungen nach § 34 BauGB oder den Bauherrn wirtschaftlich zumutbar ist (§ 9 Dachbegrünungen durchzusetzen. Eine Grün- LBO). Im Gegensatz zur Münchener Freiraumge- dachverordnung wäre für Hamburg wie für andere staltungssatzung von 1996, welche die Pflicht zur Großstädte wahrscheinlich das wirksamste Instru- u.a. Dachbegrünungen bei Neubauten für das ment, um großflächig Dachbegrünungen durchzu- gesamte Stadtgebiet festsetzt, sollten in Ham- setzen. burg beispielsweise dicht bebaute Innenstadtbe- reiche mit den besonders gefährdeten Gebieten 3.2.1.6 Gesplittete Abwassergebühr der Überflutung, den Hitzeinseln in sommerlichen • Beschreibung gesplittete Abwasserge- Hitzeperioden oder in den mit Freiräumen unter- bühr als Instrument und Praxis HH

44 Michael Richter, Wolfgang Dickhaut Entwicklung einer Hamburger Gründachstrategie: Wissenschaftliche Begleitung – Wasserwirtschaft & Übertragbarkeit

Ein Großteil der Kommunen in Deutschland hat munen das Instrument, um auch Gründächer in- mittlerweile die sogenannte gesplittete Abwas- direkt durch eine Reduktion der Gebühren zu för- sergebühr oder Niederschlagswassergebühr ein- dern. Kontinuierliche Erhebungen des Deutschen geführt. Dies bedeutet, dass neben der Gebühr Dachgärtner Verbands (DDV) zeigen, dass diese für die Ableitung und Reinigung von häuslichem Reduktion sehr unterschiedlich ausfällt. Bei der Abwasser (festgemacht am Frischwasserver- gemeinsamen Erarbeitung des „Gründachleit- brauch) ein zweiter Anteil für das abzuleitende fadens für Kommunen“ durch den DDV und die Niederschlagswasser erhoben wird. Dieser macht HCU zeigten sich in 2009 folgende Unterschiede: sich an der Grundstücksfläche fest. Die Höhe für die Niederschlagswassergebühr liegt Gemäß §13a (1) des Hamburger Sielabgabege- zwischen knapp 2 €/m² und 0,3 €/m² in den ausge- setzes bemisst sich die Niederschlagswasserge- werteten Kommunen. Die Gebührenreduktion für bühr „[…]nach der Größe der in das Siel direkt die anteilige Fläche von Gründächern schwankt oder indirekt einleitenden bebauten, überbauten zwischen 0% und 100%, z.T. gestaffelt nach der und befestigten (voll- und teilversiegelten) Grund- Substratstärke. Eine Erhebung von Dr. Elke Kru- stücksfläche in Quadratmetern“. Der derzeitige se im Rahmen der Vorbereitung des Workshops Gebührensatz liegt bei 0,73 € (Niederschlagswas- „GrüntrifftBlau“ an der HCU aim November 2016 sergebühr je Quadratmeter gebührenrelevanter zeigt aktuelle Beispiele in Tab. 9. Fläche pro Jahr). Für Maßnahmen der dezentralen Regenwasserbewirtschaftung – u.a. Gründächer – • Ergebnisse der Evaluierung gesplittete können Abschläge geltend gemacht werden. So Abwassergebühr werden etwa „Versickerungsfähige teilversiegelte Die in Hamburg zuständige Stelle HamburgWas- Flächen sowie nach den allgemein anerkannten ser führt keine Statistik über nachträgliche Begrü- Regeln der Technik hergestellte Gründächer mit nungen von Gebäuden und deren Anerkennung einer Mindestschichtstärke von fünf Zentimetern, als Gebührenreduktionsmaßnahme. Nach Aussa- die in das öffentliche Sielnetz einleiten […] bei der ge von HamburgWasser gibt es dazu auch keine Berechnung der Niederschlagswassergebühr nur bekannten Fälle, da es u.a. auch von Seiten der zu 50 vom Hundert berücksichtigt“ (§13a (2) Ham- Bürger kaum nachträgliche Meldungen hinsicht- burger Sielabgabegesetz). lich der Änderung gebührenrelevanter Fläche auf Die Minderung bzw. Festsetzung der Nieder- den Grundstücken gäbe. schlagswassergebühr aufgrund von Neubau oder Während des Workshops „GrüntrifftBlau“ im No- Veränderung der anrechenbaren Flächen (z.B. vember 2016 an der HCU wurde die Wirksamkeit durch Entsiegelung, Bau von Dachbegrünung) des Instruments als Fördermaßnahme für Dachbe- haben Grundstückseigentümer per Erhebungs- grünungen ebenfalls diskutiert. Statt von indirek- bogen an HamburgWasser mitzuteilen. Maßnah- ter Förderung durch die reduzierte Niederschlags- men, die zur Abminderung der anrechenbaren wassergebühr zu sprechen, wurde vorgeschlagen, Flächen bei der Erhebung von Niederschlagswas- besser von finanziellem Anreiz zu sprechen oder sergebühren auf den Grundstücken führen, sind es als „Mitnahmeeffekt“ zu bezeichnen. auf der homepage einsehbar (https://www.ham- Von einigen Teilnehmern wurde die Gebührenre- burgwasser.de/privatkunden/service/gebuehren- duktion als Signalwirkung eingeschätzt, die öffent- abgaben-preise/sielbenutzungsgebuehren/gebu- lichkeitswirksam ist. Andere haben diesen Aspekt ehrensplitting/). als nicht relevant eingestuft. Dazu wurde im Wei- Nach einer Umfrage von FBB e.V. / NABU e.V. in teren anhand von folgenden Fallbeispielen disku- 2014 nutzten ca. die Hälfte der deutschen Kom- tiert, um die Wirkung der reduzierten NW-Gebühr

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 45 Tab. 9: Reduktion der Niederschlagswassergebühr ausgewählter Städte mittels Dachbegrünungen verschiedener Aufbauhöhen.

je nach Situation genauer zu betrachten: de ein Gründach besitzt. - Für Investoren, die die Immobilien direkt verkau- - Für Mietobjekte könnte die reduzierte NW- fen, ist die Gebühr uninteressant. Sie profitieren Gebühr interessant sein. Immer mehr Woh- nicht von der reduzierten NW-Gebühr. Die Käufer nungsgesellschaften haben Interesse an Le- wissen z.T. nicht einmal, ob bzw. dass das Gebäu- benszykluskosten. Hier spielt die Möglichkeit zur

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Gebührenreduktion dementsprechend eine Rolle. man, wie in der Emscherregion (GelsenWasser) - Bei Gewerbegebieten könnten Gründächer (in geschehen, eine einmalige Abkopplungsprämie Kombination mit weiteren Maßnahmen) von Vor- von 5€/m2 abgekoppelte Fläche zahlen. teil sein, wenn somit Regenrückhaltebecken weg- fallen könnten. Sie sind dauerhafter funktionsfähig • Fazit der Evaluierung und damit bei einigen Kommunen beliebter. Derzeit entfaltet die Reduzierung der Nieder- Studien über die Wirkung der reduzierten NW- schlagswassergebühr für Dachbegrünungen kaum Gebühr als indirekte Förderung von Gründächern Wirksamkeit als Anreiz für (nachträglichen) Bau sind derzeit keine bekannt. Bei der Bewertung vier von Dachbegrünungen. Das liegt vor allem an Jahre nach Einführung der Niederschlagsgebühr der relativ geringen Geldmenge, die jährlich ein- in Hamburg wurde festgestellt, dass eine weitere gespart werden kann (50% von 0,73 € je m² Grün- Differenzierung der Niederschlagswassergebühr dachfläche). Das eingesparte Geld könnte eher als bis zur Befreiung von Gründächern mit größerer indirekte Förderung bzw. „Mitnahmeeffekt“ gese- Schichtdicke kaum als Anreiz für den Bau von In- hen werden, um bspw. die jährlichen Kosten zur tensivbegrünungen wirksam würde. Während des Gründachpflege zu decken. Workshops wurde diskutiert, ob die Wirkung des Instruments Niederschlagswassergebühr abhän- 3.2.1.7 Förderprogramm gig von Gebührenhöhe ist (z.B. in Berlin ist die • Beschreibung finanzielle Förderpro- Gebührenreduktion sehr hoch, siehe Übersichtsta- gramm als Instrument und Praxis HH belle). Dies würde bedeuten dass je höher die Ge- Von 2015 bis Ende 2019 stellt die Behörde für bühr ist desto größer das eventuelle Einsparpo- Umwelt und Energie (BUE) drei Millionen Euro tential durch Dachbegrünungen, desto größer der für ein Förderprogramm zur Dachbegrünung zur finanzielle Anreiz. Die Kontrolle von Angaben sei Verfügung. Gefördert werden Dachbegrünungen notwendig, außerdem wird eine technische Prü- auf oberirdischen Geschossen von Wohn- und fung als schwierig eingeschätzt. Alternativ könnte Nichtwohngebäuden, die freiwillig durchgeführt

Abb. 26: Anzahl gestellter Förderanträge pro Quartal.

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 47 werden und nicht aufgrund rechtlicher Regelungen gem Interesse waren einerseits der Ausschluss von wie z.B. Bebauungsplänen erforderlich sind. Die nicht-freiwilligen Maßnahmen aus der Förderung minimale Nettovegetationsfläche (NVF), also die (B-Plan Festsetzungen). In diesen Fällen wird ver- Fläche die im Endeffekt tatsächlich begrünt ist, ab sucht in der Beratung auf die Zuschüsse hinzuwei- der die Beantragung der Fördermittel ist möglich sen, die trotz Festsetzungen ausgezahlt werden ist, beträgt 20 m2. Die Mindestdicke des durchwur- können (Freiflächennutzung, erhöhter Wasserrück- zelbaren Aufbaus beträgt für Gewerbegebäuden, halt). Hier bestehe ein Unterschied und auch Kon- Garagen und Carports (Neubau und Bestand) so- kurrenz zu anderen Förderprogrammen, welche wie bei bestehenden Wohn- und Bürogebäuden trotz B-Plan Festsetzungen genutzt werden kön- und sonstigen Gebäuden 8 cm. Bei Neubauten nen. Andererseits wurde darauf hingewiesen dass von Wohn- und Bürogebäuden sowie sonstige Ge- die Anforderungen an die Mindestaufbauhöhe (8 bäuden gilt eine Mindestaufbaudicke von 12 cm. bzw. 12 cm) zu hoch sein könnten, da im Bestand Die Förderung für selbstgenutztes Wohneigentum aufgrund statischer Gegebenheiten oft nur etwa 6 und Nebengebäude von Privatpersonen bei einer cm möglich sind, daher ist für diese Gebäude kei- Größe von 20 bis zu 100 m2 NVF beträgt seit Juli ne Förderung möglich. 2015 pauschal 40 % der förderfähigen Kosten für Seit Januar 2015 wurden bis zum Zeitpunkt der Fertigstellung des Gründachs und die Fertigstel- Berichterstellung 127 Förderanträge bei der IFB lungspflege. Vorher gab es keine gesonderten För- Hamburg gestellt und 86 Förderanträge bewilligt derkonditionen von privatem Wohneigentum. Für (Anzahl der gestellten Förderanträge pro Quartal größere Dachflächen und gewerbliche Eigentümer siehe Abb. 25. Es wurden in diesem Zeitraum etwa gibt es eine Grundförderung, die aus einem So- 730.000 Euro an Fördervolumen bewilligt, was etwa ckelbetrag von 6 € pro Quadratmeter NVF besteht, 24 % der von der Stadt Hamburg zur Verfügung zuzüglich 1 € pro Quadratmeter NVF pro cm durch- gestellten Mittel beträgt (3 Mio. €). Die bewilligten wurzelbarer Aufbaudicke, bis maximal 50 cm. Zu- Projekte entsprechen einer Nettovegetationsflä- dem werden 50 %der Kosten für die verbindliche che (extensive oder intensive Dachbegrünung) von Fertigstellungspflege übernommen. Pro Dachbe- 32.527 m². Es wurden bisher 535 Beratungsgesprä- grünungsmaßnahme kann einmalig ein Zuschuss che zum Förderprogramm geführt. von maximal 50.000,- € ausgezahlt werden. Zusätz- Da für die Herstellung eines Gründachs etwa 18-30 liche Zuschläge sind möglich, zum Beispiel wenn Monate Planungs- und Bauzeiten notwendig sind, Freiflächen auf dem Dach geschaffen werden, die gibt es zunächst 15 realisierte Projekte (Juni 2017). Abflussverzögerung erhöht oder Dachbegrünung In der Regel handelt es sich um extensive Dach- mit solarer Energiegewinnung kombiniert wird. Die begrünungen. Zu Beginn waren vor allem Kleinst- Förderung wird über die Hamburgische Investi- flächen nachgefragt (z. B. Car-Ports), mittlerweile tions- und Förderbank beantragt und ausgezahlt. wurden eher größere Flächen im Zusammenhang mit Wohnungsneubau hergestellt. Die Zielgruppe • Ergebnisse der der Evaluierung Förder- setzt sich aus ca. 50% Unternehmen / 50% Privat programm zusammen. Für Fördermaßnahmen, die einen ge- Aus der Umstellung der Förderbedingungen für wissen Planungsvorlauf benötigen und ein neues selbstgenutztes Wohneigentum und Nebenge- Programm zu etablieren ist, liegen die Antragszah- bäude resultierte eine einfachere Beratung und len laut IFB im normalen Bereich. auch schnellere Entscheidung. Die in der Beratung Die prozentuale Verteilung der bereits bewilligten der IFB deutlich gewordenen Gründe für eine Ent- Objektarten (Stand Juni 2017) zeigt, dass fast 60% scheidung gegen Dachbegrünung trotz vorheri- unter Wohnungsbau einzuordnen sind (Abb. 26).

48 Michael Richter, Wolfgang Dickhaut Entwicklung einer Hamburger Gründachstrategie: Wissenschaftliche Begleitung – Wasserwirtschaft & Übertragbarkeit

Abb. 27: Anteile der bewilligten Förderanträge nach Objektarten (Stand Juni 2017).

Dazu gehören Ein-, Zwei-, Doppel- und Mehrfami- tensives Feld im Rahmen der Strategie, da sie als lienhäuser. zentrales Feld angesehen wurde, um die Begrü- nung von Dächern bei verschiedenen Zielgruppen • Fazit der Evaluierung wie Bauherren, Planern, Architekten, Verbänden Zum Zeitpunkt der Berichterestellung ist noch kei- etc. als Thema zu platzieren. Dafür wurde eine Fül- ne abschließende Beurteilung der Wirksamkeit le an unterschiedlichen Formaten entwickelt. Es möglich, derzeit sind die ausgezahlten und be- gab eine Kampagne zum Auftakt des Förderpro- antragten Fördermittel jedoch hinter den Erwar- gramms, es gab Filmbeiträge, Vorträge, Öffent- tungen. Die Antragszahlen waren laut IFB jedoch lichkeitsveranstaltungen, einen Architekturwett- im normalen Bereich für neues Förderprogramm. bewerb, Fortbildungen, Führungen zu gebauten Mithilfe des 2017 online gestellten Fördermittel- Projekten, Beiträge auf Messen, Presseveröffentli- rechner wurde Beantragung nutzerfreundlicher chungen in Tageszeitungen, Fachzeitschriften und gestaltet, die tatsächliche quantitative Wirkung in den sozialen Medien. Genauere Auflistungen war zum Zeitpunkt der Berichterstellung noch zur Medienberichterstattung über die Hambur- nicht abzuschätzen. ger Gründachstrategie (Zeitungsartikel, Online Beiträge, Newsletterbeiträge, Zeitschriftenartikel, 3.2.1.8 Öffentlichkeitsarbeit Buchkapitel, Pressemitteilungen anderer Instituti- • Beschreibung Öffentlichkeitsarbeit als Ins- onen, Broschüren, Fernsehbeiträge, TV-Beiträge, trument der Gründachstrategie Rundfunkbeiträge), Eigene Beiträge und Veröf- Die Öffentlichkeitsarbeit war ein sehr arbeitsin- fentlichungen (Zeitungsartikel, Zeitschriftenartikel,

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 49 Broschüren, Newsletter-Beiträge, Online-Beiträ- Der Gründach-Wettbewerb identifizierte gute Bei- ge, Film, Pressemitteilung, Flyer und Plakate) und spiele und hat das öffentliche Bewusstsein für Be- durchgeführte Veranstaltungen sind im Schluss- grünungsmaßnahmen gefördert. bericht der Behörde für Umwelt und Energie zur Auch aufgrund teilweise fehlender bzw. nur we- Gründachstrategie aufgelistet. niger Praxisbeispiele konnten bisher nicht alle Zielgruppen gleichermaßen angesprochen und • Ergebnisse der Evaluierung Öffentlich- erreicht werden. Es besteht Handlungsbedarf, um keitsarbeit die Wirtschaftlichkeit und Funktionsweise an rea- Fachverbände der grünen Branche schätzen die len Beispielen nachzuweisen mittels unabhängi- Gründachstrategie sehr positiv ein. Ein gezielter ger Daten als Argumentationsgrundlage, hierfür Ausbau der grünen Infrastruktur auf den städ- wurde die Veröffentlichung „Hamburgs Gründä- tischen Dachflächen wird inzwischen von vielen cher – eine ökonomische Bewertung“ erarbeitet anderen Kommunen als wichtiger Baustein einer zukunftsorientierten Städteplanung angesehen. 3.2.1.9 Naturschutzfachlicher Ausgleich So gab es kommunale Anfragen aus Berlin, Leip- • Beschreibung naturschutzfachlicher Aus- zig, Bremen und Dresden, wo über die Einführung gleich als Instrument und Praxis HH von Gründachstrategien nachgedacht wird. Die Negative Folgen von planerischen und baulich umfangreiche Berichterstattung zum Förderpro- bedingten Eingriffen in Natur und Landschaft zu gramm dürfte dabei eine große Rolle gespielt vermeiden ist das gesetzliche verankerte Ziel der haben. Auf nationaler Ebene findet der Strategie- Eingriffsregelung. Als „Eingriffe“ im Sinne des § ansatz durch das BMUB Unterstützung - nicht nur 14 Abs. 1 Bundesnaturschutzgesetz (BNatSchG) durch das Fördervorhaben, sondern in Form von gelten „Veränderungen der Gestalt oder Nutzung Ländergesprächen, an denen die BUE teilnahm, von Grundflächen oder Veränderungen des mit und durch die Aufnahme im aktuellen Grünbuch der belebten Bodenschicht in Verbindung ste- „Grün in der Stadt“. Hier wird die Rolle der Dach- henden Grundwasserspiegels, die die Leistungs- und Fassadenbegrünung für die Gesundheit der und Funktionsfähigkeit des Naturhaushaltes oder Stadtbevölkerung herausgestellt und Hamburg als das Landschaftsbild erheblich beeinträchtigen Beispiel aufgezeigt. können“. Der Verursacher ist § 15 Abs. 2 Satz 1 Dennoch gibt es nach wie vor Hinderungsgründe/ BNatSchG verpflichtet, unvermeidbare Beein- Vorbehalte zum Thema Dachbegrünung bei Ziel- trächtigungen von Natur und Landschaft mit Maß- gruppen. Als häufigste Vorbehalte wurden höhere nahmen des Naturschutzes und der Landschafts- Kosten, Zweifel an angemessener Statik, Störung pflege auszugleichen (Ausgleichsmaßnahmen) durch brütende Vögel und Feuchteschäden durch oder zu ersetzen (Ersatzmaßnahmen). Ausgegli- Durchwurzelung gesehen. chen ist eine Beeinträchtigung, wenn und sobald die beeinträchtigten Funktionen des Naturhaus- • Fazit der Evaluierung halts in gleichartiger Weise wiederhergestellt Die umfangreiche Öffentlichkeitsarbeit hat das sind und das Landschaftsbild landschaftsgerecht Thema Dachbegrünung in die öffentliche Wahr- wiederhergestellt oder neu gestaltet ist (§ 15 Abs. nehmung gerückt, sowohl innerhalb Hamburgs als 2 Satz 2 BNatSchG). Ersetzt ist eine Beeinträch- auch deutschlandweit und international. Die Grün- tigung, wenn und sobald die beeinträchtigten dachstrategie Hamburgs wird als „role model“ für Funktionen des Naturhaushalts in dem betroffe- eine gelungene, thematisch umfassende Strategie nen Naturraum in gleichwertiger Weise hergestellt zur Gebäudebegrünung angesehen. und das Landschaftsbild landschaftsgerecht neu

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gestaltet ist (§ 15 Abs. 2 Satz 3 BNatSchG). Erfolgt wird als „Huckepack-Verfahren“ bezeichnet. Zu der Eingriff in Natur und Landschaft im Rahmen berücksichtigen ist bei diesem „Huckepack- Ver- der Bauleitplanung (Flächennutzungspläne und fahren“, dass neben den naturschutzfachlichen Bebauungspläne), ist die Anwendung der natur- Erwägungen sowohl im Rahmen der gesetzlich er- schutzrechtlichen Eingriffsregelung Bestandteil forderlichen (Öffentlichkeits-) Beteiligungsverfah- der Abwägung durch die Gemeinde. Deren Aufga- ren gem. § 3 BauGB wie auch nach der jeweiligen be ist es, einen fairen Ausgleich der konkurrieren- Interessenslage der Genehmigungsbehörde die den Belange zu erreichen. Dabei steht ihnen eine Abwägung „Pro“ oder „Contra“ Dachbegrünung große Bandbreite an Möglichkeiten für die Aus- erfolgen kann. wahl der Ausgleichsflächen zur Verfügung. Die ge- Das Staatsräte Modell Hamburg wurde am 28.Mai setzlichen Regelungen basieren auf den Vorgaben 1991 aufgestellt. Ziel war es, Behörden und Gut- des Bundesnaturschutzgesetzes (BNatSchG) und achtern bei der Durchführung der naturschutz- des Baugesetzbuches (BauGB). Ergänzt werden rechtlichen Eingriffsregelung durch einen Bewer- diese Vorschriften vielfach durch die Verfahrens- tungsmaßstab eine „dienstliche Handreichung“ regelungen der jeweiligen Landesnaturschutzge- zu bieten (Staatsräte Arbeitskreis 1991). setze und landesspezifische Bewertungsverfahren. Die Bewertung von Eingriffen, Kompensationen Aufgrund dieser Rechtsvorschriften ist von zwei und Ausgleichsmaßnahmen erfolgt in 4 Schritten, Anwendungsbereichen auszugehen, der natur- also mit Hilfe von 4 „Maßstäben“: Boden, Pflan- schutzrechtlichen Eingriffsregelung und der Ein- zen- und Tierwelt, Gewässer, Stadt- und Land- griffsregelung in der Bauleitplanung. schaftsbild. Ob, in welchem Umfang und in welcher Art und Für die Bewertung der abiotischen und biotischen Weise Dächer als Ausgleichs- oder Ersatzmaß- Maßstäbe existieren innerhalb des Staatsräte- nahme zu begrünen sind, hängt demzufolge vom modells zwei verschiedene Optionen. Zum einen rechtlichen Verfahren, von der Bewertung zu Art durch ein Quantifizierungsmodell, welches den und Umfang des Eingriffs, der damit ermittelten Wert einer Fläche durch Multiplikation der Wert- Eingriffserheblichkeit mit der daraus resultieren- stufe des jeweiligen Naturhaushaltsfaktors mit der den Verpflichtung zur Kompensation ab. Flächengröße errechnet. Zum anderen durch ein Um Genehmigungsverfahren zu beschleunigen, Bilanzierungsmodell, welche für jeden Maßstab ist die Eingriffsregelung im besiedelten Bereich getrennt den Wertverlust auf der Eingriffsfläche nicht im einzelnen Baugenehmigungsverfahren im Zuge einer Baumaßnahme dem möglichen anzuwenden, sondern wurde auf die Ebene des Wertzuwachs durch Ausgleichsmaßnahmen ge- Bebauungsplans verlagert. Das bedeutet, dass genüberstellt (Staatsräte Arbeitskreis 1991). Für - außer im Außenbereich nach § 35 BauGB - die jeden Maßstab (außer dem Landschaftsbild) kann Eingriffsregelung, d.h. die Ermittlung und Be- potenziell dieselbe Höchstpunktzahl vergeben wertung des Eingriffs und die mögliche Festset- werden: 32 Wertpunkte. Die Maßstäbe bestehen zung von Art und Umfang einer Dachbegrünung, allerdings aus unterschiedlich vielen Wertstufen. bereits bei Aufstellung und Änderung eines Be- Für jeden Maßstab ist in jeder Wertstufe die Über- bauungsplanes als Teil der bauleitplanerischen schreitung der Erheblichkeitsgrenze notiert. Sie Abwägung anzuwenden sind. Erforderliche Kom- gibt an, ab wann bei einem Eingriff erhebliche pensationsmaßnahmen (also auch Art und Um- Beeinträchtigungen für den Naturhaushalt zu er- fang einer Dachbegrünung) werden im Benehmen warten sind, also wann tatsächlich ein Eingriffstat- mit der zuständigen Naturschutzbehörde bereits bestand vorliegt. Die Grenzen sind pro Maßstab im Bebauungsplan verbindlich festgesetzt. Diese und Wertstufe individuell angepasst. Die Bewer-

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 51 tung der Maßstäbe erfolgt über die Berechnung 1991 berücksichtigt. Innerhalb der Eingriffsrege- Flächen, die verloren gehen (negative Bewertung) lung ist es keine klassische Ausgleichsmaßnahme bzw. Minderungsmaßnahmen/Ausgleichsflächen (da keine Verbesserung der vorherigen Situation), (positive Bewertung). Im Folgenden sind die Wert- wirkt sich aber in der Bilanzierung als Minderungs- stufen von Dachbegrünungen in den verschiede- maßnahme aus. Es kam in der Vergangenheit zu nen Bewertungsmaßstäben aufgeführt. verstärktem Engagement und Beratung durch die Gründachstrategie, es gibt aber noch Vorbehalte Bewertungsmaßstab Boden: zwecks naturschutzfachlichen Werts innerhalb der Dachbegrünungen sind im Bewertungsmaßstab Behörde. Der Anreiz zur Umsetzung von Dachbe- Boden gelistet: „Dachbegrünungen (außer auf grünungen als Minderungsmaßnahme sei eher Tiefgaragen) ab 15 cm durchwurzelbarem Boden- als Kostenfrage darzustellen. Die Bewertung im substrat auf Bauflächen ab einer Grundflächenzahl Staatsrätemodell für Gründächer sind nach Mei- von 0,5 nach § 19 BauNVO oder Begrünung von nung der BUE-Mitarbeiter bereits großzügig, so- Tiefgaragen ab 50 cm durchwurzelbarem Boden- mit stecke eine indirekte Subventionierung schon substrat“ werden mit 4 Wertpunkten versehen darin, daher gäbe es kaum Spielraum für höhere (Staatsräte Arbeitskreis 1991). Dachbegrünungen Einstufung. Als Ausgleichmaßnahme wären Grün- (außer auf Tiefgaragen) ab 5 cm durchwurzelba- dächer nur denkbar, wenn der Bauherr Dachbe- rem Bodensubstrat werden mit 3 Wertpunkten be- grünung als Maßnahme auf anderen Dächern rea- wertet. (Staatsräte Arbeitskreis 1991) lisiert, solche Fälle gab es bisher noch nicht, auch weil das teurer als andere Ausgleichsflächen wäre. Bewertungsmaßstab Tier- und Pflanzenwelt: Gründächer bei Neubau in ein Ökokonto einzu- Dachbegrünungen (außer auf Tiefgaragen) ab 15 zahlen wäre nur ein theoretischer Gedanke, da bei cm durchwurzelbarem Bodensubstrat auf Bauflä- Bau eher selbst als Minderungsmaßnahme ange- chen ab einer Grundflächenzahl von 0,5 nach § 19 rechnet würde, dadurch wäre das höchstens bei BauNVO oder Begrünung von Tiefgaragen ab 50 Bestand denkbar. Als Ausgleichsmaßnahme müss- cm durchwurzelbarem Bodensubstrat jeweils auf te die Dachbegrünung solange Wirksam sein wie nicht länger als halbtags beschatteten Flächen der Eingriff, also müssten vertraglich langzeitliche und nicht höher als 8 m über Niveau werden mit Regelungen zur Pflege der Dachbegrünung und 4 Wertpunkten versehen (Staatsräte Arbeitskreis zur Sicherstellung bestimmter naturschutzfachli- 1991). Dachbegrünungen (außer auf Tiefgaragen) cher Qualitäten abgeschlossen werden. Für eine ab 5 cm durchwurzelbarem Bodensubstrat auf Bewertung unterschiedlicher Dachbegrünungsar- nicht länger als halbtags beschatteten Flächen ten zum Ausgleich von Eingriffen wären umfang- und bis 20 m Höhe werden mit 3 Wertpunkten be- reiche Datengrundlagen erforderlich, bei denen wertet (Staatsräte Arbeitskreis 1991). die Biodiversität auf bestehenden Gründächern In den Bewertungsmaßstäben „Gewässer“ und über einen längeren Zeitraum kartiert und beob- „Stadt- und Landschaftsbild“ finden Dachbegrü- achtet/erfasst werden müssten. Im Moment liegen nungen keine Berücksichtigung. solche Daten nicht vor.

• Ergebnisse der Evaluierung Ausgleichsre- • Fazit der Evaluierung gelung Dachbegrünung wird derzeit innerhalb der Ein- Dachbegrünungen sind seit ca. 30 Jahren anerkannt griffs-Ausgleichregelung in Hamburg als Minde- als Minderungsmaßnahme und im sogenannten rungsmaßnahme wirksam, nicht als Ausgleichs- Staatsrätemodell in Hamburg zur Bilanzierung seit maßnahme. Bei der Beratung von Bauherren

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werden Dachbegrünungen infolge der Gründach- lem für die fehlenden umgesetzten und als Leistung strategie derzeit verstärkt als Minderungsmaßnahme angerechneten Dachbegrünungen im Rahmen des vorgeschlagen. Programms scheinen fehlende Beispiele von Unter- nehmen mit Gründächern zu sein. Von Seiten der 3.2.1.10 Umweltpartnerschaft Hamburg BUE wurde der Wunsch geäußert, mehr best-practi- • Beschreibung UmweltPartnerschaft als Instru- ce-Beispiele zur Vermarktung Verfügung zu haben, ment in Hamburg insbesondere Beispiele für Freiraumnutzung von die Umweltpartnerschaft Hamburg (UPHH) wird ge- Firmen auf Gründächern. Für Unternehmen wäre es tragen vom Hamburger Senat, vertreten durch die außerdem reizvoll Gründächer nicht nur als ökologi- Behörde für Umwelt und Energie, und der Hambur- sche Maßnahme wahrzunehmen, sondern auch die ger Wirtschaft, vertreten durch die Handelskammer, Themen Betriebskosteneinsparung, Mitarbeiterzu- die Handwerkskammer Hamburg, den Industriever- friedenheit, Imagegewinn, Haltbarkeit etc. offensiver band Hamburg e. V. (IVH) und den Unternehmensver- zu kommunizieren. band Hafen Hamburg e. V.. Sie wurde im Jahr 2003 gegründet und in den Jahren 2007 und 2013 um je- • Fazit der Evaluierung weils fünf Jahre verlängert. Mittlerweile zählt die Um- Um Dachbegrünungen größeren Anreiz als freiwillige weltPartnerschaft fast 1 100 Mitglieder und steht vor Umweltleistung zu verschaffen werden mehr best- ihrer dritten Verlängerung. Ihr Ziel ist es, nachhaltiges practice-Beispiele von Unternehmen benötigt, die und ressourceneffizientes Wirtschaften in Hamburg Gründächer als Gewinn für das Unternehmen und de- zu fördern. Es sollen Projekte und Maßnahmen für ren Mitarbeiter zeigen und kommunizieren. Energie- und Ressourceneffizienz sowie zur Nutzung erneuerbarer Energien in Unternehmen initiiert und 3.2.1.11 Gesamt-Fazit diese durch Beratungs- und Förderangebote unter- Die Hamburger Gründachstrategie wird sowohl natio- stützt werden. Dabei setzt die UmweltPartnerschaft nal als auch international als gelungenes Beispiel und auf freiwilliges Engagement und die Vereinbarkeit Vorreiterprojekt für eine breit gefächerte, themenum- von Ökonomie und Ökologie. Die Unternehmen der fassende Strategie zur Gebäudebegrünung gesehen. Hamburgischen Wirtschaft sollen zum freiwilligen, Einige Städte ziehen bereits nach und sind in der über ihre rechtlichen Verpflichtungen hinausgehen- Entwicklung einer Gründachstrategie, beispielsweise den Handeln im Umwelt-, Klima- und Ressourcen- Leipzig, Nürnberg und Berlin. schutz bewegt werden. Als ideellen Anreiz bietet die Die Handlungsschwerpunkte der Gründachstrategie UmweltPartnerschaft den Unternehmen die Anerken- sind so breit angelegt, dass sie bestehende Barrieren nung als UmweltPartner der Stadt Hamburg an, so- untersuchen und weitgehend reduzieren sollten. Bar- fern sie entsprechende freiwillige Umweltleistungen rieren und Hemmschwellen, die durch die Strategie erbringen. Hierzu gehört die Durchführung mindes- nicht abgebaut werden konnten, wurden in der Eva- tens einer qualifizierten freiwilligen Umweltschutzleis- luierung aufgezeigt. Trotzdem kann anhand der aktu- tung des betreffenden Unternehmens am Standort ellen Zahlen (2% der Hamburger Dachfläche ist be- Hamburg, die über die gesetzlichen Verpflichtungen grünt) festgestellt werden, dass die Dachbegrünung hinausgeht. derzeit noch keinen Standard in Hamburg darstellt. Als Hinderungsgründe haben sich während des Vor- • Ergebnisse der Evaluierung der UmweltPart- habens besonders folgende aufgetan: nerschaft Die Herstellungskosten sind höher im Vergleich zu Seit 2015 sind Dachbegrünungen als freiwillige Um- konventionellen Dächern. Die Materialkosten für weltschutzleistung anerkannt. Als bisheriges Prob- Dachbegrünung sind höher und teilweise ist durch

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 53 zusätzliche Flächenlast statischer Mehraufwand wie Dachbegrünungen zu einem anerkannten nötig. Außerdem kommt es zur Erhöhung der Standard im Baugeschehen einer Großstadt wer- Attika und Anbringung von Absturzsicherungen den können (20% der Dächer weisen Begrünung und evtl. zum Bau von Geländern bei genutzten auf). Die Konkurrenz zur politischen Zielsetzung Dächern. Die Pflege von Dachbegrünungen stellt eines kostengünstigen und beschleunigten Woh- einen weiteren Kostenfaktor dar. Das Argument nungsbaus verhinderte jedoch eine Gründach- der Mehrkosten ist seit Jahrzehnten bekannt und verordnung. Zum „mainstreaming“ von Dachbe- hält sich weiterhin, obwohl durch Lebenszyklus- grünung in Hamburg kann es allerdings weiterhin betrachtungen bereits nachgewiesen wurde dass kommen, wenn die durch die Gründachstrategie Dachbegrünungen auf lange sicht nicht kostenin- entstandenen und bearbeiteten Netzwerke, Kom- tensiver als konventionelle Dächer sein müssen. petenzen und Instrumente in den nächsten Jahren Das liegt vor allem an der längeren Haltbarkeit Wirkung zeigen. von Dachbegrünungen und Kosteneinsparungen bspw. bei der Niederschlagswassergebühr. Dies 3.2.2 Schlussfolgerungen hinsichtlich Übertrag- wurde u.a. auch anhand von in Hamburg gebau- barkeit auf andere Städte ten Beispielen in der Studie zur ökonomischen Be- Das in Hamburg entwickelte und in der Praxis er- wertung von Gründächern durch die HCU nachge- probte Instrumentarium der Gründachstrategie wiesen (FHH 2017). Die Branche der Architekten ist übertragbar und für andere Städte nutzbar. und Bauherrenschaft scheint zumindest teilweise Im Rahmen des Förderprojekts wurden rechtli- eine sehr konservative zu sein, was die Umsetzung che und andere Grundsatzfragen geklärt und die von Dachbegrünungen zusätzlich erschwert und Ergebnisse als Informationen für die Praxis auf- es taten sich bisher nur wenige „Überzeugungs- bereitet (z.B. Leitfaden für Bebauungsplanung, täter“ hervor. Es herrschen teilweise immernoch Ökonomische Bewertung). Die Evaluierung der klassische Vorurteile vor bezüglich Schadensfäl- verschiedenen in Hamburg angewandten Instru- len, Problemen mit Vögeln auf dem Dach, der ment gibt Aufschluss über deren Wirksamkeit in Bewirtschaftung und der Vorstellung von Ästhetik. Hamburg, diese kann von Stadt zu Stadt je nach Ein großes Plus für die Förderung von Dachbegrü- politischen, administrativen, etc. Gegebenheiten nungen sind herausragende Beispiele in der Stadt, unterschiedlich sein. Prinzipiell kann die Ham- welche in Hamburg bisher nicht oder nur in ge- burger Gründachstrategie mit ihren Bausteinen ringer Zahl vorhanden sind. Hier könnte die Stadt jedoch als „toolbox“ betrachtet werden, die für als Vorbild vorangehen das vom Senat gesteckte andere Städte angepasst werden kann und sollte. Ziel von 70% Begrünung beim Bau von Immobi- Weiter Hilfestellung dazu kann der DDV-Leitfaden lien leisten. Eine Selbstverpflichtung zur Begrü- „Dachbegrünung für Kommunen“ liefern (DDV nung bei Neubau und geeigneten Sanierungen 2012). Inwieweit welche Instrumente für welche von öffentlichen Gebäuden wäre dazu förderlich. Städte ebenfalls erfolgsversprechend sind, ist im Der Anreiz im Förderprogramm könnte außerdem Einzelfall abzuschätzen. Auf jeden Fall ist jedoch zu gering sein, evtl. wäre eine Investitionskosten- eine breite Palette an Instrumenten zur Förderung deckung notwendig um höhere Antragszahlen zu von Dachbegrünungen sinnvoll. Eine zentrale Be- erlangen, wie das Beispiel EEG/Solar gezeigt hat. dingung für den Erfolg einer solchen Strategie ist Ein Ordnungsrecht bzw. eine Gründachverord- politische und administrative Unterstützung und nung wäre vermutlich ein großer Treiber für die Förderung, um aus dem Nischendasein heraus als Dachbegrünung in Hamburg. Das Beispiel Mün- ein anerkannter Standard in der Praxis des Bau- chen zeigt mit der Freiflächengestaltungssatzung wesens anzukommen.

54 Michael Richter, Wolfgang Dickhaut Entwicklung einer Hamburger Gründachstrategie: Wissenschaftliche Begleitung – Wasserwirtschaft & Übertragbarkeit

4. Zusammenfassung und Ausblick

Das Fachgebiet „Umweltgerechte Stadt- und In- und Hochwasser, die aufgrund von Starkregen frastrukturplanung“ an der HafenCity Universität kurzer Dauer auftreten, hinterfragt. Zumindest für Hamburg (HCU) begleitete die Behörde für Um- kurze, ergiebige Niederschläge aus konvektiven welt und Energie (BUE, vormals Behörde für Stadt- Ereignissen im Sommerhalbjahr, die ursächlich für entwicklung und Umwelt BSU) bei der Entwicklung Überflutungen in kleinen Einzugsgebieten sind, und Umsetzung der Hamburger Gründachstrate- ist wahrscheinlich, dass Gründächer einen erheb- gie. Die Aufgabenschwerpunkte der HCU lagen in lichen Beitrag zur Risikovermeidung leisten kön- den Modulen „Wasserwirtschaft“ und „Übertrag- nen. Demzufolge werden in Richtlinien der was- barkeit“. Dabei wurden Forschungsergebnisse serwirtschaftlichen Planungen wie beispielsweise und praktische Erfahrungen zur wasserwirtschaft- der DIN 1986-100 „Entwässerungsanlagen für Ge- lichen Wirksamkeit von Gründächern aufgearbei- bäude und Grundstücke – Teil 100: Bestimmun- tet werden und die Hamburger Strategie nach gen in Verbindung mit DIN EN 752 und DIN EN verschiedenen genutzten formellen und infor- 12056“, Spitzen-Abflussbeiwerte von 0,2 (Intensiv- mellen Planungsinstrumenten bewertet und die begrünung, ab 30 cm Aufbaudicke) bis 0,7 (Exten- Übertragbarkeit Hamburger Ansätze der Strategie sivbegrünung) für Dachbegrünungen angegeben. auf andere Städte diskutiert. Mit dem kontinuier- Allerdings gelten diese nur für die Berechnung lichen, langfristig angelegten Messprogramm auf von Regenabflussspenden von Niederschlägen dem Gründach des Neubaus der HCU und dem mit einem Wiederkehrsintervall bis 5 Jahre. RISA-Pilotprojekt „Am Weißenberge“ sollten mit- Gründächer liefern jedoch mit unterschiedlichen tels Niederschlags- und Abflussmessungen Aus- Vorbedingungen, wie z.B. der Wassersättigung sagen zur Abflussdämpfung und -verzögerung bei Eintreten eines Niederschlagsereignisses, besonders bei Starkregenereignissen ermöglicht sehr unterschiedliche Abflussspenden, wobei die werden. Es wurde untersucht, welchen Einfluss Abflüsse im Vergleich zu konventionellen Flachdä- die Dachbegrünung auf Abflussprozesse in städ- chern stets deutlich verzögert werden. tischen Einzugsgebieten nehmen kann. Redukti- Mit einem systematischen Review-Verfahren wur- onen von Niederschlagsabflüssen über längere den nationale und internationale Studien hinsicht- Perioden sind mittlerweile, meist in Abhängigkeit lich der wasserwirtschaftlichen Fragestellungen der Substratstärke, für verschiedene Gründachty- analysiert, um einen Überblick über die Retenti- pen bekannt und weitgehend auch in der Wasser- onsleistung verschiedener Gründachtypen aus wirtschaft anerkannt. Jedoch werden insbeson- Laboruntersuchungen und unter realen Bedin- dere die Auswirkungen auf lokale Überflutungen gungen zu gewinnen. Weiterhin diente die Litera-

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 55 turstudie zur Identifizierung und Untersuchung von den Hintergrundinformationen aufgearbeitet und Parametern, welche das Abflussverhalten von Dach- bewertet werden und in die Entscheidungsvorberei- begrünungen beeinflussen, um Rückschlüsse für die tung für kommunale Akteure zur Dachbegrünung als Optimierung von Gründächern hinsichtlich wasser- Baustein der Klimafolgenanpassung in Kommunen wirtschaftlicher Wirksamkeit zu ziehen. einfließen. Zielgruppe der Expertise sind Akteure in Um die Fragestellung am Beispiel Hamburg mit re- den Kommunen (zuständige Fachverwaltungen) und alen Daten zu bearbeiten wurden Messsysteme an die politische Ebene als Entscheidungsträger für die mehreren gebauten Gründächern in Hamburg instal- Umsetzung von Bausteinen einer „klimawandelge- liert. Am HCU-Gebäude und drei Wohnungsneubau- rechten Stadtentwicklung“. ten der SAGA-GWG würden unterschiedliche Grün- Zu Beginn des Arbeitspakets wurde analysiert, wel- dachtypen mit Messgeräten zur Niederschlags- und che Instrumente in Hamburg infrage kommen, um Abflusserfassung ausgestattet. Mit den kontinuierli- die Entwicklung von Dachbegrünungen zu beein- chen, langfristig angelegten Messprogrammen der flussen. Diese wurden daraufhin genauer untersucht HafenCity Universität Hamburg sollten Abflusscha- mittels Literatur- und Dokumentenanalysen, Inter- rakteristika verschiedener Gründachtypen ermittelt views mit Stakeholdern und Datenauswertungen. werden. Es wurden Niederschlags- und Abflussmes- Dies diente als Grundlage für die Bewertung der Ins- sungen durchgeführt um Aussagen zur Abfluss- trumente hinsichtlich der Eignung zur Förderung von dämpfung und -verzögerung zu ermöglichen. Nach Dachbegrünungen. ausreichender Dauer der Messreihen sollten aus die- Das in Hamburg entwickelte und in der Praxis er- sen Daten Rückschlüsse darauf gezogen werden, wie probte Instrumentarium der Gründachstrategie ist die Dimensionierung von Entwässerungssystemen übertragbar und für andere Städte nutzbar. Die Eva- verbessert werden kann. luierung der Instrumente der Hamburger Gründach- Es wurde festgestellt, dass für die wasserwirtschaft- strategie zeigt die praktikablen und übertragbaren liche Optimierung von Dachbegrünungen, bzw. Bausteine der Umsetzung der Strategie für andere um eine möglichst hohe Speicherung von Nieder- Städte auf. schlagswasser erreichen zu können, folgende Fak- toren zu berücksichtigen sind: Anzahl und Material der einzelnen Schichten, Substratdicke & Substratei- genschaften, Art der Vegetation und Vegetationsbe- deckung, Durchwurzelung, Gefälle des Dachs, Da- chausrichtung (sonnig, halbschattig, schattig), Alter des Daches und klimatische Einflüsse. Die im Rahmen der Hamburger Gründachstrategie durch die BUE angewandten Instrumente sollten bewertet sowie Übertragbarkeiten Hamburger An- sätze für andere Städte diskutiert werden. Dies wur- de durch die Dokumentation und Bewertung des Vorgehens bei der Konzeption und Umsetzung der Hamburger Gründachstrategie gewährleistet. Da- bei wurden formelle und informelle Instrumente, die durch unterschiedliche Festlegungen den Bau und die Planung von Dachbegrünungen in Hamburg beeinflussen könnten, untersucht. Als Ergebnis wur-

56 Michael Richter, Wolfgang Dickhaut Entwicklung einer Hamburger Gründachstrategie: Wissenschaftliche Begleitung – Wasserwirtschaft & Übertragbarkeit

5. Quellen

5.1. Literatur Wege für das Regenwasser. Handbuch zum Rück- halt und zur Versickerung von Regenwasser in Ansel, W.; Baumgarten, H.; Dickhaut, W.; Kruse, E.; Baugebieten. 3. vollständig überarbeitete Aufla- Meier, R. (2012): Leitfaden Dachbegrünung für ge. Herausgeber: Emschergenossenschaft, Essen. Kommunen. Nutzen – Fördermöglichkeiten – Pra- Getter, K.; Rowe, D.; Andresen, J. (2007): Quantify- xisbeispiele. ing the effect of slope on extensive green roof Berndtsson, J.C. (2010): Green roof performance stormwater retention. Ecological Engineering, towards management of runoff water quantity 31 (4), 225-231. and quality: A review. Ecological Engineering, Graceson, A.; Hare, M.; Monaghan, J.; Hall, N. 36 (4), 351-360. (2013): The water retention capabilities of gro- Centre for Evidence-Based Conservation (CEBC) wing media for green roofs. Ecological Enginee- (2010): Guidelines for Systematic Review in Envi- ring, 61, 328–334. ronmental Management. Version 4.0, 69 S. Grisa, T.M. (2013): Relabeling extreme rainfall events Deutscher Dachgärtnerverband (DDV)(Hrsg.)(2012): so the public understands their severity. Procee- Leitfaden Dachbegrünung für Kommunen. Nut- dings of the Water Environment Federation, zen - Fördermöglichkeiten - Praxisbeispiele. Nür- WEFTEC 2013, Chicago. Pp. 1335 – 1345. tingen. Joo, J,; Lee, J.; Kim, J.H.; Jun, H.; Jo, D. (2014): In- Dunnett, N.; Nagase, A.; Hallam, A. (2008): The ter-Event Time Definition Setting Procedure for dynamics of planted and colonising species on a Urban Drainage Systems. Water, 6 (1), 45-58. green roof over six growing seasons 2001–2006: Knoll, S. (2003): Das Abflussverhalten von extensi- influence of substrate depth. Urban Ecosystems, ven Dachbegrünungen. Mitteilungen des Instituts 11 (4), 373-384. für Wasserbau und Wasserwirtschaft der TU Dickhaut, W.; Andresen, S.; Stölting, J. (2011): Inte- Berlin Nr. 136, Dissertation. gration dezentraler Regenwasserbewirtschaftung Krüger, M.; Pfister, A. (2016): Anwendung von Star- in die Hamburger Bebauungs- und Genehmigungs- kregenindex-Verfahren zur Unterstützung der Ri- planung: Analyse und Handlungsschwerpunkte. sikokommunikation in der Emscher-Lippe-Region. Ein Zwischenbericht. HCU Hamburg. KW: Korrespondenz Wasserwirtschaft, 9 (7), S. Freie und Hansestadt Hamburg, Behörde für Umwelt 412-419. und Energie (Hrsg.)(2017): Hamburgs Gründä- Lösken, G. (2016): Abflussbeiwerte von Dachbegrü- cher - eine ökonomische Bewertung. nungen - Definitionen, Messmethoden, Anwen- Geiger, W.; Dreiseitl, H.; Stempewski, J. (2009): Neue dungsbereiche. Tagungsband zum 14. Internatio-

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 57 nalen FBB-Gründachsymposium 2016, Ditzingen, 28-36. 24-27. Van Woert, N.D.; Rowe, D.B.; Andresen, J.A.; Rugh, Maniak, U. (2010): Hydrologie und Wasserwirtschaft C.L.; Fernandez, R.T.; Xiao, L. (2005): Green – Eine Einführung für Ingenieure. 6. Auflage, Roof Stormwater Retention. Journal of Envi- Springer Heidelberg Dordrecht London New ronment Quality, 34 (3), 1036. York, 686 S. Mentens, J.; Raes, D.; Hermy, M. (2006): Green roofs as a tool for solving the rainwater runoff prob- 5.2. Normen & Richtlinien lem in the urbanized 21st century? Landscape and DIN Deutsches Institut für Normung e.V. (2016): Urban Planning, 77 (3), 217–226. DIN 1986-100: Entwässerungsanlagen für Ge- Mudersbach, C. (2016): Ableitung eines Starkregenin- bäude und Grundstücke – Teil 100: Bestimmun- dex in Abhängigkeit von Jährlichkeit und Regen- gen in Verbindung mit DIN EN 752 und DIN EN dauer. White Paper, Bochum. 12056. Beuth Verlag, Berlin. Razzaghmanesh, M.; Beecham, S. (2014): The hydro- DIN Deutsches Institut für Normung e.V. (2016): logical behaviour of extensive and intensive green DIN 4045: Abwassertechnik – Grundbegriffe. roofs in a dry climate. Science of the Total Envi- Beuth Verlag, Berlin. ronment, 499, 284–296. Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwas- Schmidt, T.G. (2014): Starkregenindex zur Kommuni- ser und Abfall e. V. (DWA) (2005): Arbeitsblatt kation von Überflutungsursachen und Risiken. DWA-A 138 - Planung, Bau und Betrieb von An- KA: Korrespondenz Abwasser, Abfall. 61(8), S. lagen zur Versickerung von Niederschlagswasser. 681-687. Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwas- Schmidt, T.G. (2015): Weiterentwicklung des Star- ser und Abfall e. V. (DWA) (2007): Merkblatt kregenindex zur Verwendung in der kommunalen DWA-M 153 - Handlungsempfehlungen zum Um- Überflutungsvorsorge. Gwf – Wasser Abwasser. gang mit Regenwasser. 156 (7-8), S. 774-781. Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwas- Schmidt, T.G. (2017): Ortsbezogene Regenhöhen im ser und Abfall e. V. (DWA) (2013): Arbeitsblatt Starkregenindindexkonzept SRI12 zur Risikokom- DWA-A 117 - Bemessung von Regenrückhalte- munikation in der kommunalen Überflutungs- räumen. vorsorge. KA Korrespondenz Abwasser, Abfall. Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwas- 64(4), S.294-300. ser und Abfall e. V. (DWA) (2016): Merkblatt Schmidt, T.G. ; Krüger, M.; Pfister, A.; Becker, M.; DWA-M 119 - Risikomanagement in der kommu- Mudersbach, C.; Fuchs, L.; Hoppe, H.; Lakes, I. nalen Überflutungsvorsorge für Entwässerungs- (2018): Einheitliches Konzept zur Bewertung von systeme bei Starkregen. Starkregenereignissen mittels Starkregenindex. FLL Forschungsgesellschaft Landschaftsentwick- KW Korrespondenz Wasserwirtschaft. 11(2), S. lung Landschaftsbau e.V. (Hrsg.) (2008): Richtli- 82-88. nie für die Planung, Ausführung und Pflege von Speak, A.; Rothwell, J.; Lindley, S.; Smith, C. (2013): Dachbegrünungen. Dachbegrünungsrichtlinie. Rainwater runoff retention on an aged intensive Ausgabe 2008. green roof. Science of the Total Environment, FLL Forschungsgesellschaft Landschaftsentwick- 461-462, 28-38. lung Landschaftsbau e.V. (Hrsg.) (2018): Richtli- Uhl, M.; Schiedt, L.; Henneberg, M. ; Mann, G. nie für die Planung, Ausführung und Pflege von (2003): Langzeitstudie zum Abflussverhalten be- Dachbegrünungen. Dachbegrünungsrichtlinie. 6. grünter Dächer. In: Wasser und Boden, 55 (3), Ausgabe.

58 Michael Richter, Wolfgang Dickhaut Entwicklung einer Hamburger Gründachstrategie: Wissenschaftliche Begleitung – Wasserwirtschaft & Übertragbarkeit

Staatsräte Arbeitskreis (1991): Anwendung der natur- schutzrechtlichen Eingriffsregelung in Hamburg - Ergebnis des Staatsräte-Arbeitskreises am 28. Mai 1991 (STAATSRÄTEMODELL)

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 59 6. Anhang

6.1 Literaturliste wasserwirtschaftliche gineering 36(4):(351-360). doi: 10.1016/j. Wirksamkeit von Gründächern ecoleng.2009.12.014. Berretta C, Poe S, Stovin V (2014): Moisture content

Alfredo K, Montalto F, Goldstein A (2010): Obser- behaviour in extensive green roofs during dry pe- ved and Modeled Performances of Prototype riods: The influence of vegetation and substrate Green Roof Test Plots Subjected to Simulated characteristics. Journal of Hydrology 511:374– Low- and High-Intensity Precipitations in a Labo- 386. doi: 10.1016/j.jhydro1.2014.01.036. ratory Experiment. Journal of Hydrological En- Bliss DJ (2007): Stormwater runoff mitigation and gineering 15(6):444–457. doi: 10.1061/(ASCE) water quality improvements through the use of a HE.1943-5584.0000135 green roof in Pittsburgh, PA, University of Pitts- Bengtsson L (2005): Peak flows from thin sedum- burgh. moss roof. Nordic Hydrology 36(3):(269-280). Bliss DJ, Neufeld RD, Ries RJ (2009): Storm Water Bengtsson L, Grahn L, Olsson J (2005): Hydrolo- Runoff Mitigation Using a Green Roof. Environ- gical function of a thin extensive green roof in mental Engineering Science 26(2):407–418. doi: southern Sweden. Nordic Hydrology 36(3):259– 10.1089/ees.2007.0186. 268. Buccola N, Spolek G (2011): A pilot-scale evaluation Berghage R, Beattie D, Jarrett A, Thuring C, Farza- of greenroof runoff retention, detention, and neh R (2009): Green Roofs for Stormwater Ru- quality. Water, Air, and Soil Pollution 216:(83- noff Control. 92). doi: 10.1007/s11270-010-0516-8. Berghage R, Miller C, Bass B, Moseley D, Weeks K Burszta-Adamiak E (2012): Analysis of storm water (2010): Stormwater runoff from a large commer- retention on green roofs. Archives of Environ- cial roof in Chicago, Vancouver, Canada. mental Protection 38(4):3–13. doi: 10.2478/ Berkompas B, Marx KW, Wachter HM, Beyerlein D, v10265-012-0035-3. Spencer B A (2008) Study of Green Roof Hyd- Carpenter DD, Kaluvakolanu P (2011): Effect of rologic Performance in the Cascadia Region. In: Roof Surface Type on Storm-Water Runoff from She N, Char M (eds) International Low Impact Full-Scale Roofs in a Temperate Climate. Journal Development Conference 2008, pp 69–78. of Irrigation and Drainage Engineering-ASCE Berndtsson JC (2010): Green roof performance 137(3):161–169. doi: 10.1061/(ASCE)IR.1943- towards management of runoff water quan- 4774.0000185. tity and quality: A review. Ecological En- Carson TB, Marasco DE, Culligan PJ, McGillis WR (2013): Hydrological performance of ex-

60 Michael Richter, Wolfgang Dickhaut Entwicklung einer Hamburger Gründachstrategie: Wissenschaftliche Begleitung – Wasserwirtschaft & Übertragbarkeit

tensive green roofs in New York City: observa- roof stormwater retention. Ecological En- tions and multi-year modeling of three full-scale gineering 31(4):(225-231). doi: 10.1016/j. systems. Environ. Res. Lett. 8(2):24036. doi: ecoleng.2007.06.004. 10.1088/1748-9326/8/2/024036. Graceson A, Hare M, Monaghan J, Hall N (2013): Carter T, Jackson C (2007): Vegetated roofs for The water retention capabilities of growing media stormwater management at multiple spatial scales. for green roofs. Ecological Engineering 61:328– Landscape and Urban Planning 80:(84-94). doi: 334. doi: 10.1016/j.ecoleng.2013.09.030. 10.1016/j.landurbplan.2006.06.005. Gregoire BG, Clausen JC (2011): Effect of a mo- Carter T, Rasmussen T (2006): Hydrologic behavior dular extensive green roof on stormwater of vegetated roofs. Journal of the American Wa- runoff and water quality. Ecological En- ter Resources Association 42(5):(1261-1274). gineering 37(6):963–969. doi: 10.1016/j. DeNardo J, Jarrett A, Manbeck H, Beattie D, Berg- ecoleng.2011.02.004. hage R (2005): Stormwater mitigation and sur- Guo Y, Zhang S, Liu S (2014): Runoff Reduction face temperature reduction by green roofs. Tran- Capabilities and Irrigation Requirements of sactions of the American Society of Agricultural Green Roofs. Water Resources Management Engineers 48(4):(1491-1496). 28(5):1363–1378. doi: 10.1007/s11269-014- Dunnett N, Nagase A, Booth R, Grime P (2008): 0555-9. Influence of vegetation composition on runoff Hathaway, A.M., Hunt, W.F., Jennings, J.D. (2008): in two simulated green roof experiments. Urban A field study of green roof hydrologic and water Ecosyst 11(4):385–398. doi: 10.1007/s11252- quality performance. Transactions of the ASA- 008-0064-9. BE 51(1):37–44. Eksi M (2013): A field study to evaluate the runoff Hutchinson D, Abrams P, Retzlaff R, Liptan T (2003): quantity and stormwater retention of a typical Stormwater monitoring two ecoroofs in Port- extensive green roof in bakekoy, Istanbul. Enviro- land, Oregon, USA, Chicago. nemt Protection Engineering. 39(4): 79–89. doi: Kasmin H, Musa S (2012): Green Roof As a Potenti- 10.5277/epe130407. al Sustainable Structure For Runoff Reduction. Fang C (2010): Rainwater retention capacity of green Ieee Symposium on Buisness, Engineering and In- roofs in subtropical monsoonal climatic regions: dustrial Applications (ISBEIA 2012):889–893. A case study of Taiwan. WIT Transactions on Kaufmann P (2000): Extensiv begrünte Flachdächer Ecology and the Environment Conference 5th - ein Gewinn für die Siedlungsentwässerung: Be- International Conference on Comparing Design richte über die Versuche 1996 - 1999, Berner in Nature with Science and Engineering, Design Fachhochschule Hochschule für Technik und and Nature 2010. Architektur. Fassman-Beck E, Voyde E, Simcock R, Hong Y Kikuchi S, Koshimizu H (2013): A Comparison of (2013): 4 Living roofs in 3 locations: Does con- Green Roof Systems with Conventional Roof figuration affect runoff mitigation? Journal of for the Storm Water Runoff. In: Kawakami M, Hydrology 490:11–20. doi: 10.1016/j.jhyd- Shen Z, Pai J, Gao X, Zhang M (eds) Spatial Pl- rol.2013.03.004. anning and Sustainable Development. Springer Getter K, Rowe D, Andresen J (2007): Quan- Netherlands, Dordrecht, pp 287–303. tifying the effect of slope on extensive green Klein PM, Coffman R (2015): Establishment and per-

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 61 formance of an experimental green roof under in Portland, Oregon. In: She N, Char M (eds) In- extreme climatic conditions. Science of the Total ternational Low Impact Development Conference Environment 512-513:82–93. doi: 10.1016/j. 2008, pp 85–98. scitotenv.2015.01.020. Lee J, Moon H, Kim T, Kim H, Han M (2013): Quan- Knoll S (2000): Das Abflussverhalten von extensi- titative analysis on the urban flood mitigation ef- ven Dachbegrünungen. Dissertation, Technische fect by the extensive green roof system. Environ- Universität Berlin. mental Pollution 181:257–261. doi: 10.1016/j. Köhler M, Poll PH (2010): Long-term performance envpol.2013.06.039. of selected old Berlin greenroofs in compari- Li Y, Babcock,Jr.,R.W. (2014): Green roof hydrolo- son to younger extensive greenroofs in Berlin. gic performance and modeling: A review. Water Ecological Engineering 36(5):722–729. doi: Science and Technology 69(4):(727-738). doi: 10.1016/j.ecoleng.2009.12.019. 10.2166/wst.2013.770. Köhler M, Schmidt M, Grimme FW, Laar M, Gusmao F Liesecke H (1989): Forschungsprojekt Gründach: (2001): Urban water retention by greened roofs Wasserrückhaltung und Abflussspende bei Ex- in temperate and tropical climate. Technology tensivbegrünung auf Flachdächern. Das Dachde- Resource Management & Development – Scien- cker-Handwerk(8):37–54. tific Contributions for Sustainable Development, Liesecke H (1993): Die Wasserrückhaltung bei exten- Cologne. siven Dachbegrünungen: Ergebnisse mehrjähriger Kok K, Sidek L, Abidin M, Basri H, Muda Z, Beddu Freilandversuche mit 26 Bauweisen am Stand- S (2013): Evaluation of green roof as green ort Hannover-Herrenhausen. Das Gartenamt technology for urban stormwater quantity and 42(11):728–735. quality controls. IOP Conference Series: Earth Liesecke H (1999): Extensive Begrünung bei 5° Dachn- and Environmental Science Conference 4th eigung. Stadt und Grün 48(5):337–346. International Conference on Energy and En- Liesecke H (2002): Weiterentwicklung der einschich- vironment 2013, ICEE 2013. Putrajaya, var.pa- tigen Bauweise für extensive Dachbegrünungen: gings. Conference Start 20130305 Conference Teil 3: Wasserrückhaltung und Jahresabflussbei- End 20130306. 16(1). doi: 10.1088/1755- wert. Dach + Grün 11(1):10–13. 1315/16/1/012045. Liu K (2004): Engineering performance of rooftop Kolb W (1987): Abflussverhältniss extensiv begrünter Gardens through field evaluation, Ottawa. Flachdächer: 1. Abflussspenden und Wasser- Liu K, Minor J (2005): Performance evaluation of an rückhaltung im Vergleich mit Kiesdächern. Zeit- extensive green roof, City of Toronto. schrift für Vegetationstechnik 10(3):111–116. Locatelli L, Mark O, Mikkelsen PS, Arnbjerg-Nielsen Kolb W (1999): Einfluss der Oberflächenneigung K, Bergen Jensen M, Binning PJ (2014): Model- auf die Abflussverhältnisse von Gründächern. ling of green roof hydrological performance Dach + Grün 8(1):4–8. for urban drainage applications. Journal of Hy- Kolb W (2002): Abflussverhältnisse von Gründä- drology 519:3237–3248. doi: 10.1016/j.jhyd- chern. Dach + Grün 11(2):12–18. rol.2014.10.030. Kolb W (2003): Begrünung von Leichtdächern: Ver- Ma L, Qin B, Zuo C (2012): Performance of urban gleichende Untersuchung verschiedener Systeme. rainwater retention by green roof: a case study In: Pitzer J, Degenbeck M, Rausch H (eds) Bau- of Jinan. Applied Mechanics and Materials 178- stoff Pflanze - Nische oder Notwendigkeit, Veit- 181:295–299. doi: 10.4028/www.scientific.net/ höchstheim. AMM.178-181.295. Kurtz T (2008): Flow Monitoring of Three Ecoroofs Mann G (2000): Retentionsverhalten begrünter Dä-

62 Michael Richter, Wolfgang Dickhaut Entwicklung einer Hamburger Gründachstrategie: Wissenschaftliche Begleitung – Wasserwirtschaft & Übertragbarkeit

cher. Stadt und Grün 49(10):681–686. and Technology 64(3):(766-773). doi: 10.2166/ Mann G, Uhl M, Schiedt L (2000): Wasserhaushalt wst.2011.171. auf begrünten Dächern: Untersuchungen an der Palla A, Gnecco I, Lanza LG (2010): Hydrolo- RWS-Versuchsanlage in Krauchenwies. Stadt und gic Restoration in the Urban Environment Grün 49(4):246–254. Using Green Roofs. Water 2(2):140–154. doi: Mentens J, Raes D, Hermy M (2006): Green roofs 10.3390/w2020140. as a tool for solving the rainwater runoff prob- Palmaricciotti G (2015): Abbildung von Extremnie- lem in the urbanized 21st century? Landscape and derschlägen zur Berechnung des Wasserrück- Urban Planning 77(3):217–226. doi: 10.1016/j. halte- und Abflussverhaltens von Dachbegrü- landurbplan.2005.02.010. nungen. In: Fachvereinigung Bauwerksbegrünung Metselaar K (2012): Water retention and evapotran- (ed) Tagungsband 13. internationales FBB-Grün- spiration of green roofs and possible natural dachsymposium 2015, pp 12–16. vegetation types. Resources, Conservation and Poë S, Stovin V, Berretta C (2015): Parameters influ- Recycling 64:49–55. doi: 10.1016/j.rescon- encing the regeneration of a green roof’s reten- rec.2011.12.009. tion capacity via evapotranspiration. Journal of Moran, Amy, Hunt, Bill, Smith J (2005): Hydrologic Hydrology 523:356–367. doi: 10.1016/j.jhyd- and water quality performance from greenroofs rol.2015.02.002. in Goldsboro and Raleigh, North Carolina. Qin H, Li Z, Fu G (2013): The effects of low impact Morgan S, Celik S, Retzlaff W (2013): Green roof development on urban flooding under different storm-water runoff quantity and quality. Jour- rainfall characteristics. Journal of Environmen- nal of Environmental Engineering (United States) tal Managament 129:577–585. doi: 10.1016/j. 139(4):(471-478). doi: 10.1061/%28ASCE%29 jenvman.2013.08.026. EE.1943-7870.0000589. Razzaghmanesh M, Beecham S (2014): The hydrolo- Nagase A, Dunnett N (2012): Amount of water ru- gical behaviour of extensive and intensive green noff from different vegetation types on extensive roofs in a dry climate. Science of the Total En- green roofs: Effects of plant species, diversity vironment 499:284–296. doi: 10.1016/j.scito- and plant structure. Landscape and Urban Plan- tenv.2014.08.046. ning 104(3-4):356–363. doi: 10.1016/j.landurb- Roehr D, Kong Y (2010): Runoff Reduction Effects plan.2011.11.001. of Green Roofs in Vancouver, BC, Kelowna, Nardini A, Andri S, Crasso M (2012): Influence of BC, and Shanghai, P.R. China. Canadian Water substrate depth and vegetation type on tempe- Resources Journal 35(1):53–68. doi: 10.4296/ rature and water runoff mitigation by extensive cwrj3501053. green roofs: shrubs versus herbaceous plants. Rosatto HG, Laureda D, Perez D, Barrera D, Meyer Urban Ecosyst 15(3):697–708. doi: 10.1007/ M, Gamboa P, Villalba G, Friedrich M, Bargie- s11252-011-0220-5. la M, Rodriguez Plaza L, Calvo G, Miranda M, Ouldboukhitine S, Belarbi R, Djedjig R (2012): Cha- Inigo M, Quaintenne E (2010): Water retention racterization of green roof components: Measu- efficiency of green roof systems. Revista de la Fa- rements of thermal and hydrological properties. culatad de Cientas Agrarias 42(1):213–219. Building and Environment 56(0):78–85. doi: Columbia University Center for Climate Systems Re- 10.1016/j.buildenv.2012.02.024. search and NASA (2006): Green Roofs in the Palla A, Sansalone J, Gnecco I, Lanza L (2011): New York Metropolitan Region: Research Re- Storm water infiltration in a monitored green port, New York. roof for hydrologic restoration. Water Science Schade C (2000): Wasserrückhaltung und Abflussb�

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 63 beiwerte bei dünnschichtigen Extensivbegrünun- rology 414-415:148–161. doi: 10.1016/j.jhyd- gen. Stadt und Grün 49(2):95–100. rol.2011.10.022. Schmidt M (2005): The interaction between water Taylor BL (2008): The stormwater control poten- and energy of greened roofs. In: University of tial of green roofs in Seattle. In: She N, Char Applied Sciences Wädenswil (ed) World Green M (eds) International Low Impact Development Roof Congress: Conference Transcript. Conference 2008, pp 99–108. Schroll E, Lambrinos J, Righetti T, Sandrock D (2011): Teemusk A, Mander U (2007): Rainwater runoff quan- The role of vegetation in regulating stormwater tity and quality performance from a greenroof: runoff from green roofs in a winter rainfall cli- The effects of short-term events. Ecological En- mate. Ecological Engineering 37(4):(595-600). gineering 30(3):(271-277). doi: 10.1016/j.ecoleng.2010.12.020. Uhl M, Schiedt L, Mann G, Henneberg M (2003): Simmons MT, Gardiner B, Windhager S, Tinsley J Langzeitstudie zum Abflussverhalten begrünter (2008): Green roofs are not created equal: the Dächer. Wasser & Boden 55(3):28–36. hydrologic and thermal performance of six dif- van,Seters,T., Rocha L, Smith D, MacMillan G (2009): ferent extensive green roofs and reflective and Evaluation of green roofs for runoff retention, non-reflective roofs in a sub-tropical climate. runoff quality, and leachability. Water Quality Urban Ecosyst 11(4):339–348. doi: 10.1007/ Research Journal of Canada 44(1):(33-47). s11252-008-0069-4. Vanuytrecht E, Van,Mechelen,C., Van,Meerbeek,K., Speak A, Rothwell J, Lindley S, Smith C (2013): Willems P, Hermy M, Raes D (2014): Runoff Rainwater runoff retention on an aged inten- and vegetation stress of green roofs under dif- sive green roof. Science of the Total Environ- ferent climate change scenarios. Landscape and ment 461-462:28–38. doi: 10.1016/j.scito- Urban Planning 122. doi: 10.1016/j.landurb- tenv.2013.04.085. plan.2013.11.001. Spolek G (2008): Performance monitoring of three VanWoert ND, Rowe DB, Andresen JA, Rugh CL, ecoroofs in Portland, Oregon. Urban Ecosyst Fernandez RT, Xiao L (2005): Green Roof Storm- 11(4):349–359. doi: 10.1007/s11252-008- water Retention. Journal of Environment Quali- 0061-z. ty 34(3):1036. doi: 10.2134/jeq2004.0364. Stovin V (2010): The potential of green roofs to ma- Vergroesen T, Man Joshi U, van de Giesen,N. C., van nage urban stormwater. Water and Environment de Ven,F. H. M. (2010): High resolution rain- Journal 24(3):(192-199). doi: 10.1111/j.1747- fall – runoff measurement setup for green roof 6593.2009.00174.x. experiments in a tropical environment. Hydrol. Stovin V, Poë S, Berretta C (2013): A modelling study Earth Syst. Sci. Discuss. 7(6):9367–9410. doi: of long term green roof retention performance. 10.5194/hessd-7-9367-2010. Journal of Environmental Management 31:206– Versini P, Petrucci G, De,Gouvello,B. (2014): Green- 215. doi: 10.1016/j.jenvman.2013.09.026. roof as a solution to solve stormwater manage- Stovin V, Poë S, De-Ville S, Berretta C (2015): The ment issues? Assessment on a long time period at influence of substrate and vegetation configura- the parcel scale. IAHS AISH Proceedings and tion on green roof hydrological performance. Reports Conference Bologna IAHS 2014 - 6th Ecological Engineering 85:159–172. doi: IAHS-EGU International Symposium on Integra- 10.1016/j.ecoleng.2015.09.076. ted Water Resources Management. Stovin V, Vesuviano G, Kasmin H (2012): The hyd- Villarreal EL, Bengtsson L (2005): Response of a Se- rological performance of a green roof test bed dum green-roof to individual rain events. Eco- under UK climatic conditions. Journal of Hyd- logical Engineering 25(1):1–7. doi: 10.1016/j.

64 Michael Richter, Wolfgang Dickhaut Entwicklung einer Hamburger Gründachstrategie: Wissenschaftliche Begleitung – Wasserwirtschaft & Übertragbarkeit

ecoleng.2004.11.008. Villarreal E (2007): Runoff detention effect of a sedum green-roof. Nordic Hydrology 38(1):(99- 105). doi: 10.2166/nh.2007.031. Voyde E, Fassman E, Simcock R (2010): Hydrology of an extensive living roof under sub-tropical climate conditions in Auckland, New Zealand. Journal of Hydrology 394(3-4):384–395. doi: 10.1016/j.jhydrol.2010.09.013. Whittinghill LJ, Rowe DB, Andresen JA, Cregg BM (2014): Comparison of stormwater runoff from sedum, native prairie, and vegetable produ- cing green roofs. Urban Ecosyst. doi: 10.1007/ s11252-014-0386-8. Wong G, Jim C (2014): Quantitative hydrolo- gic performance of extensive green roof un- der humid-tropical rainfall regime. Ecologi- cal Engineering 70:366–378. doi: 10.1016/j. ecoleng.2014.06.025. Ye J, Zhang H, Yu S, Guo S, Xu W, Li H (2011): Ru- noff Quantity Dynamic from an Extensive Green Roof during Individual Rainstorms. Advanced Materials Research 250-253(1-4):3429–3435. doi: 10.4028/www.scientific.net/AMR.250- 253.3429. Yio M, Stovin V, Werdin J, Vesuviano G (2013): Experi- mental analysis of green roof substrate detention characteristics. Water Science and Technology 68(7):(1477-1486). doi: 10.2166/wst.2013.381.

Michael Richter, Wolfgang Dickhaut 65