Auf Spritztour mit dem Wasserbau-Experten Tilo Sahlbach besuchen wir vier Orte, an denen Wasser beim Bauen eine zentrale Rolle spielt.
Wasser folgt seinem natürlichen Weg im Kreislauf zwischen Wolke, Regen, Fluss und Meer und kann dabei nützlich oder zerstörerisch sein. „Mit extremen Wetterlagen wie Dürre und Starkregen müssen wir in Zukunft vermehrt rechnen“, prophezeit Tilo Sahlbach. Er leitet gemeinsam mit Prof. Hubertus Milke das Institut für Wasserbau und Siedlungswasserwirtschaft (IWS) der HTWK Leipzig. Von Sahlbach wollen wir wissen, welche Rolle Wasser beim Bauen einnimmt. Für seine Antworten lädt er uns auf eine gemeinsame Spritztour ein.
Erster Halt: Hier führt Starkregen zu Hochwasser
„Zuerst zeige ich Ihnen, wie es nicht laufen sollte“, beginnt Sahlbach. Im Herzen Leipzigs stehen wir auf dem Friedrich-List-Platz östlich des Hauptbahnhofs und halten drei Straßenkarten in der Hand, auf denen viele magentafarbene Flächen zu sehen sind. Es sind Auszüge aus der Starkregengefahrenkarte, die Sahlbach und seine Forscherkolleginnen und -kollegen vom IWS im Auftrag der Leipziger Wasserwerke und der Stadt Leipzig durch Messungen und umfangreiche Simulationen erstellt haben. Die digitale Karte informiert Leipzigerinnen und Leipziger über Gegenden der Stadt, die bei Starkregen überflutungsgefährdet sind. Dabei können sie drei Szenarien anschauen: die Überflutung bei intensivem Starkregen, der statistisch gesehen alle 30 Jahre fällt, bei außergewöhnlichem Starkregen, der alle 100 Jahre auftritt oder extremem Starkregen, der einmal in 1.000 Jahren vorkommt – hier zuletzt im Jahr 2013. Der nächste wird wohl nicht tausend Jahre auf sich warten lassen – durch den Klimawandel wird das Wetter immer extremer.
Der Friedrich-List-Platz ist der überflutungsgefährdetste Ort Leipzigs. Die Farbe Magenta warnt: Hier würde vieles bei intensivem Starkregen mehr als 50 Zentimeter tief im Wasser stehen, seien es die Straßenbahnen und Autos an der Kreuzung oder die Wohnungen und Läden am Rande des Platzes. „Das Wasser würde natürlicherweise Richtung Westen abfließen, dort wird es aber durch die Mauern des Hauptbahnhofs davon abgehalten und sammelt sich hier“, erläutert Sahlbach. Gemeinsam mit den Leipziger Wasserwerken suchen die Forschenden derzeit nach baulichen Lösungen gegen die Überflutungsgefahr. Helfen würden Parks oder Becken, die das Wasser zwischenspeichern, oder eine Möglichkeit, das Wasser in naheliegende Flüsse abzuleiten. Auch Hauseigentümerinnen und -eigentümer können mithilfe der Karte einschätzen, ob sie ihre Gebäude gegen Sturzfluten schützen sollten, beispielsweise durch mobile Hochwasserschutzwände aus Edelstahl oder abgedichtete Fenster und Keller.
Die Stadt Leipzig und ihre Bürgerinnen und Bürger sind mit der Starkregengefahrenkarte informierter und vorbereiteter als die meisten anderen Orte, die nur aus den Sturzfluten der Vergangenheit lernen können – doch dann ist es erst einmal zu spät und Schaden bereits entstanden. Die Gefahr durch Starkregen ist dank der Karte seit zwei Jahren bekannt. Städte wie Markkleeberg oder Taucha können sich voraussichtlich Ende 2022 über die Überflutungsgefahr informieren, denn die Karte wird derzeit um das Leipziger Umland erweitert. Die Städte können dann mit Schutzmaßnahmen reagieren, aber meistens nicht von Grund auf neu planen.
Nächste Station: Ein neues Viertel im Leipziger Norden
Anders beim Stadtteil „Leipzig 416“: Hier entsteht ein Quartier gänzlich neu und bietet die Chance, den Lauf des Wassers von Anfang an mitzudenken. Wir fahren zu einer Großbaustelle nördlich des Leipziger Hauptbahnhofs und betreten ein 25 Hektar großes Gelände. Bagger und Planierraupen rollen zwischen Haufen aus Sand und Erde hin und her. Sie schaffen die Grundlage für den neuen Stadtteil auf dem Gelände des ehemaligen Güterbahnhofs im Stadtteil Eutritzsch. Die Schienen und Lager weichen Häuserblöcken mit mehr als 2.100 Wohnungen, zwei Schulen, zwei Kindergärten sowie Laden- und Sportflächen.
Das Besondere: Das gesamte Regenwasser soll im Stadtviertel bleiben. Dachrinnen und Gullydeckel wird es nur wenige geben. Stattdessen soll eine Grünfläche im Zentrum des Viertels das Wasser wie ein Schwamm aufsaugen. „Parks und Bäume speichern versickerndes Regenwasser optimal“, erläutert Sahlbach, während wir über das noch leere Gelände spazieren. „Am besten sollten wir der Natur möglichst viel selbst überlassen – sie ist die Expertin.“ Ein Satz, den Sahlbach während der Spritztour des Öfteren wiederholt, denn: „Wenn der Mensch gegen die natürlichen Kreisläufe kämpft, kostet es immer mehr Energie, als diese Wege zu nutzen.“ Damit das Regenwasser auf natürlichem Wege dorthin fließt, wo es versickern kann, wird das neue Quartier mit einem Gefälle zur zentralen Grünanlage errichtet. Beim Speichern des Wassers helfen Rigolen. Das sind mit Kies gefüllte Auffangbecken, die unter Rasen und Bäumen angelegt werden. Dadurch kann das Wasser langsam versickern oder von den Wurzeln erneut aufgenommen werden. Das löst zwei Probleme: Es hilft gegen überschwemmte Häuser und zugleich gegen verdorrte Wiesen. „Regenwasser, das auf Dächer fällt, sollte Pflanzen bewässern oder ins Grundwasser fließen“, ist Sahlbach überzeugt, „sonst verschwenden wir dieses wertvolle Gut.“ Deshalb setzen die Planerinnen und Planer von Leipzig 416 auf Gründächer. Sie speichern Regenwasser, verbessern die Luftqualität, kühlen Gebäude im Sommer und wirken im Winter wie eine Wärmedämmung.
Die Chance, dass ein ganzes Viertel von Grund auf neu entsteht, bietet sich selten. Umso spannender ist dieses Bauprojekt, das im Auftrag der Stadt und des Eigentümers unter dem Namen „Leipziger BlauGrün“ von Forschungseinrichtungen wie dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung und vielen weiteren Partnern begleitet wird. Die Forschenden der HTWK Leipzig modellieren und visualisieren hierbei die Wege des Wasserflusses und übertragen die gewonnenen Erkenntnisse auf das Stadtgebiet von Leipzig. 2023 sollen die ersten Gebäude entstehen.
Wie können Sie sich vor Hochwasser schützen?
Wer seine eigenen vier Wände vor Hochwasser schützen will, findet im Bildungs- und Demonstrationszentrum Dezentrale Infrastruktur in Leipzig-Leutzsch praktische Tipps. Der Verein zeigt, wie Hausbesitzende Kabel wasserdicht verlegen, Fenster abdichten und Garagen vor Sturzfluten schützen können. Auch verschiedene Kläranlagen für Grundstücke können sich Interessierte hier zeigen und erklären lassen.
Weiter geht’s: Der Leipziger Auwald
Die nächste Etappe führt uns ins Grüne und Blaue: in den Leipziger Auwald samt seinen Flüssen. Er zählt zu den größten in einer Stadt gelegenen Auwäldern Europas. Doch das einzigartige Biotop ist vom Austrocknen bedroht. Auwälder müssen mehrmals pro Jahr von den naheliegenden Flüssen überschwemmt werden; die hier lebenden Pflanzen und Tiere sind auf nassen Boden angewiesen. Wenn eine Aue austrocknet, setzt sie zudem CO2 frei. „Seit Jahrhunderten schaden Menschen diesem Ökosystem, indem sie Flüsse begradigen und die Stadt mit Dämmen und Flutbetten vor Hochwasser schützen“, erklärt Sahlbach, während wir an den Ufern der Nahle entlangspazieren, einem begradigten Fluss, der ursprünglich ein weitläufiges Delta war. „Jetzt schützen hier ein Hochwasserdeich und ein Wehr nicht nur die nahegelegenen Stadtteile, sondern auch die Aue vor kleinem und großem Hochwasser, obwohl gerade die Aue die kleinen, häufigen Hochwasser braucht.“ Auf eine gute Mischung aus notwendigem Hochwasserschutz für die Stadt und wichtiger natürlicher Flutung der Aue kommt es jedoch an. Vom Menschen gebaute Änderungen des natürlichen Flusses sollen – soweit möglich und sinnvoll – wieder rückgängig gemacht werden. „Zurück zur Natur – das ist ein Paradigmenwechsel nach Generationen von Wasserbau-Projekten, die meist versuchten, Kräfte der Natur umzulenken“, so Sahlbach.
Um den Auwald zu retten, finanziert das Bundesamt für Naturschutz im Modellprojekt „Lebendige Luppe“ die Wiederbelebung der Aue. Dafür beauftragte die Stadt Leipzig die HTWK Leipzig, zu modellieren, welche Auswirkungen eine Flutung auf den Auwald und auf den Grundwasserspiegel der Stadt hätte. Aktuell gehen die Planungen davon aus, künftig mehrmals pro Jahr mithilfe eines Schlauchwehrs Wald und Wiesen am Ufer der Nahle zu fluten. Dafür füllt sich das Wehr wie ein Fahrradschlauch mit Luft oder Wasser und sorgt dafür, dass der Wasserspiegel zweieinhalb Meter ansteigt.
Langfristiges Ziel ist es, nicht nur hier, sondern im gesamten Auwald das Wasser in Deltas zusammenzuführen, damit es sich wie früher in einer natürlichen Aue aufteilt – und das, ohne den Hochwasserschutz und wichtige Infrastrukturen der Stadt zu beeinträchtigen. Dafür sind die Berechnungen und Visualisierungen der HTWK Leipzig grundlegend.
Aussteigen, bitte: Die Kläranlagen in Treptitz
Unsere Spritztour endet im nordsächsischen Treptitz. In dem beschaulichen Dorf lebt Sahlbachs Familie seit fünf Generationen. Hier machte sich der Bauingenieur für nachhaltige Kläranlagen stark. Was als Konfrontation gegen die Vorschriften der Gemeinde begann, wurde zum Vorzeigeprojekt: Das Dorf erhielt im Jahr 2014 den sächsischen Umweltpreis und die Auszeichnung „Land der Ideen“. Ursprünglich hatte jedes Grundstück im Dorf eine eigene Mini-Klärgrube. Ab 2009 sollten sie biologisch umgerüstet werden, das gab eine neue Umweltrichtlinie vor. Das hätte alle Grundstücksbesitzende mehrere tausend Euro gekostet. Bei der Suche nach Alternativen setzten die Treptitzerinnen
und Treptitzer auf den Wasserwirtschaftsexperten aus den eigenen Reihen. Unter seiner Betreuung entstand an der HTWK Leipzig eine Diplomarbeit, in der die Bauingenieurin Uta Stark herausfand: In Treptitz ist der Einsatz von Gruppenkläranlagen nachhaltiger, da sie im Vergleich zu Einzelkläranlagen kostengünstiger im Bau und Betrieb sind und pro Kopf weniger Strom verbrauchen.
Nachdem auch die Politikerinnen und Politiker von der besseren Lösung überzeugt waren, baute die Dorfgemeinschaft zwei Gemeinschaftskläranlagen – zwei, um das gesamte Dorf anschließen zu können. Dem natürlichen Gefälle folgend, läuft das Abwasser der 145 Einwohnerinnen und Einwohner in einem Netz aus Abwasserkanälen von zwei Kilometern Länge unterirdisch den Berg hinab und wird dort von den beiden Kläranlagen gereinigt. Einmal wöchentlich schaut ein Techniker nach dem Rechten und einmal jährlich prüft ein unabhängiges Labor die Qualität des Wassers – bisher einwandfrei. Der Geruch: unauffällig. „Gut arbeitende Kläranlagen stinken nicht“, erklärt Sahlbach, „da sich im Inneren der Anlage eine Walze dreht und das Wasser permanent mit Sauerstoff anreichert, um die biologischen Reinigungsprozesse anzuregen.“
In diesen autogroßen Kläranlagen ist alles gebündelt: Die mechanische Reinigung, bei der Grobstoffe wie feuchtes Toilettenpapier abgefangen werden, und die biologische Reinigung, in der vor allem Bakterien die „Drecksarbeit“ machen und Sauerstoff das Wasser belebt. Es fließt dann gereinigt in den nahe gelegenen Fluss Dahle.
Den anfallenden Klärschlamm entsorgt die Dorfgemeinschaft in einer eigenen Vererdungsanlage. Dort wird das Abfallprodukt dreißig Jahre lang sich selbst überlassen, bis Humus daraus entsteht. „Auch hier gilt wieder: einfach die Natur machen lassen. Das braucht Zeit, aber die haben wir“, sagt Sahlbach, während er uns zu dem abgesperrten kleinen Feld am Dorfrand führt, in dem Schilf, wilde Tomaten und Gräser wachsen. Es riecht nach Landluft, von Fäkalien keine Spur.
Unsere Spritztour ist für heute zu Ende. Voller Inspiration verlassen wir den kleinen Ort, der hoffentlich viele andere zu bestmöglichen Lösungen für Mensch und Umwelt anregt, um mit der natürlichen Ressource Wasser sorgsam umzugehen. Auf dem Heimweg tröpfelt leichter Regen auf die Windschutzscheibe. Nach diesem Tag stimmt uns das froh.
Tilo Sahlbach (*1973) ist seit 2003 geschäftsführender Direktor des HTWK-Instituts für Wasserbau und Siedlungswasserwirtschaft. Der Wasserwirtschaftsexperte studierte an der HTWK Leipzig sowohl im Diplom- als auch im Masterstudiengang Bauingenieurwesen mit Schwerpunkt Tiefbau. Nach praktischen Erfahrungen in einem Dresdner Ingenieurbüro kehrte er im Jahr 2001 an das Wasserbau-Institut seiner Hochschule zurück.
Dieser Text erschien zuerst im Forschungsmagazin Einblicke 2022 der HTWK Leipzig. Hier können Sie das Magazin digital lesen oder kostenfrei abonnieren.