Entwässerungskonzept für Kunstrasen-Sportplatz

Ein zweistu­figes Fil­tra­tionssys­tem von 3P Tech­nik zur Behand­lung der Regen­abflüsse kam bei der Sanierung ein­er Sport­stätte in Köln, für die der Rat der Stadt etwa zwei Mil­lio­nen Euro zur Ver­fü­gung stellte, zum Ein­satz. Die Anlage, welche von den Fußballern des SC Köln-Weil­er-Volkhoven und den Schülern des benach­barten Hein­rich-Mann-Gym­na­si­ums genutzt wird, war in die Jahre gekom­men und wurde von Okto­ber 2021 bis Novem­ber 2022 umge­baut und erneuert. Der vorhan­dene Ten­nen­be­lag entsprach nicht mehr den aktuellen Anforderun­gen an einen mod­er­nen Sport­platz. Den Auf­tragge­bern war es zudem wichtig, dass die Anlage umwelt­fre­undlich saniert wird. Größere Asphalt­flächen wur­den ent­fer­nt und teils durch wasser­durch­läs­sige Ober­flächen erset­zt. Die Sport­flächen sind nun mit Kun­st­stof­frasen und ein­er umwelt­fre­undlichen Ver­fül­lung aus Sand-Kork-Gran­u­lat belegt.

Um das Pro­jekt ökol­o­gisch zu sanieren, wurde auch das Entwässerungskonzept neugestal­tet und mit ein­er Fil­tra­tionsan­lage aus­ges­tat­tet. Ein wichtiges Ziel war es, den Mikro­plas­tikein­trag aus den Kun­st­stof­frasen­flächen weit­ge­hend zurück­zuhal­ten. Die kleinen Plas­tik­par­tikel, die vor allem durch mech­a­nis­che Belas­tun­gen bei den sportlichen Betä­ti­gun­gen entste­hen, wer­den mit dem Regen aus­ge­waschen. Sie kön­nen sich rasch in der Umwelt ver­bre­it­en und von dort auch in die Nahrungs­kette gelan­gen. Um dies zu ver­hin­dern, wer­den die Regen­abflüsse in einem zweistu­fi­gen Prozess gere­inigt. Das Nieder­schlagswass­er von den Sport­flächen und dem Fußgänger­weg wird in ein­er umlaufend­en Rinne, Schachtein­läufen und teil­weise über Drainage gefasst und voll­ständig zur Fil­ter­an­lage geleit­et. Danach gelan­gen die Abflüsse über eine Kas­ten­rigole in die Versickerung.

In der ersten Stufe des Reini­gung­sprozess­es fließt das Wass­er in die Sed­i­men­ta­tion­san­lage Hydroshark 1500 von 3P Tech­nik. Hier wird es zunächst tan­gen­tial ein­geleit­et. Durch den soge­nan­nten Tee­tassen­ef­fekt sed­i­men­tieren Fest­stoffe in dem rotieren­den Wass­er in der Mitte. Sie sinken in den unten liegen­den Schlamm­fang, der durch Strö­mungs­brech­er hydraulisch vom Behand­lungsraum getren­nt ist. So kön­nen die abge­set­zten Par­tikel nicht remo­bil­isiert wer­den, auch wenn es zu starken Regen­fällen kommt. Anschließend fließt das Wass­er im Außen­ring der Anlage gle­ich­mäßig nach oben. Ein geza­ck­tes Wehr ver­hin­dert Kurz­schlussströ­mungen und sorgt für ein homo­genes Strö­mungs­bild. Wenn das Wass­er anschließend über das Zack­en­wehr, das der Anlage ihren Namen gibt, in Rich­tung der zweit­en Stufe des Reini­gung­sprozess­es fließt, wer­den Leicht­stoffe wie Öle oder Pollen effek­tiv zurück­ge­hal­ten. Das Sys­tem ist so aus­gelegt, dass es nicht verblock­en kann.

Anschließend wird das vor­be­han­delte Wass­er in das Hydrosys­tem 1500 geleit­et. Im Innern wer­den nochmals Fest­stoffe durch Sed­i­men­ta­tion in einem durch Sekundärströ­mung geprägten radi­alen Strö­mungsregime zurück­ge­hal­ten. Sie gelan­gen in einen strö­mungs­beruhigten Schlamm­fang, der unter einem Abschei­de­t­richter ange­ord­net ist. Auch hier ver­hin­dern Strö­mungs­brech­er ein Wieder­aufwirbeln. Im Anschluss passiert das Wass­er im Auf­stromver­fahren sechs Fil­terele­mente. Diese fil­tern Fein­stoffe – unter anderem Mikro­plas­tik bis hinab zu ein­er Par­tikel­größe von 50 Mikrom­e­tern — und binden Schad­stoffe adsorp­tiv. Schw­er­met­alle, Min­er­alölkohlen­wasser­stoffe und polyzyk­lis­che aro­ma­tis­che Kohlen­wasser­stoffe wer­den aus dem Nieder­schlagswass­er ent­fer­nt und Nährstoffe wie Phos­phate gebun­den. Nach dem Passieren ein­er physikalis­chen Ölsperre für den Havari­erück­halt ist das Wass­er qual­i­ta­tiv so auf­bere­it­et, dass es prob­lem­los ver­sick­ert, in Ober­flächengewäss­er ein­geleit­et oder etwa als Brauch- oder Löschwass­er gespe­ichert wer­den kann.

Die Schlamm­fangkam­mern bei­der Fil­tra­tionsstufen lassen sich über die Revi­sion­söff­nun­gen von oben mit einem han­del­süblichen Saug­fahrzeug und Saugschlauch entleeren. Die Fil­terele­mente des Hydrosys­tems sind rück­spül­bar und im Falle ein­er völ­li­gen Kol­ma­tion ein­fach auszu­tauschen. Reini­gung und Wartung sind daher mit geringem Aufwand und niedri­gen Kosten verbunden.

Das Sys­tem wurde nach Fer­tig­stel­lung über ein halbes Jahr hin­weg vier­mal beprobt. Die Probeent­nah­men fan­den in Abhängigkeit von starken Regenereignis­sen statt. Die Rück­hal­tewirkung der abfil­trier­baren Stoffe (AFS) aus Infill-Mate­r­i­al und Sed­i­menten der Pflaster­flächen war überzeu­gend. Bei allen Probeent­nah­men wur­den AFS-Rück­hal­tew­erte von über 80 Prozent erre­icht, in einem Fall über 90 Prozent. Gelöstes Kupfer und Zink wur­den eben­so reduziert wie Kohlen­wasser­stoffe, wobei bere­its die Zulaufkonzen­tra­tio­nen in die Fil­ter­an­lage deut­lich unter den geset­zlichen Gren­zw­erten lagen. In kein­er der Analy­sen waren nach der Fil­tra­tion Sum­men­pa­ra­me­ter polyzyk­lis­ch­er aro­ma­tis­ch­er Kohlen­wasser­stoffe (PAK) nachweisbar.

Die Kom­bi­na­tion aus der Sed­i­men­ta­tion­san­lage Hydroshark mit der Fil­tra­tion und Adsorp­tion im Hydrosys­tem bietet ein Reini­gungskonzept für Fein­stoffe und Mikro­plas­tik sowie die Abtren­nung gelöster Schad­stoffe. Durch die kom­pak­te Bauweise und den unterirdis­chen Ein­bau ist der Flächenbe­darf ger­ing. Die Anlage ist für den Neubau eben­so geeignet wie für die Nachrüs­tung bei beste­hen­den Kun­strasen-Sportan­la­gen. Die Instal­la­tion ist mit ver­gle­ich­sweise wenig Aufwand ver­bun­den und hat einen gerin­gen Flächenbedarf.