INTERESS-I: Impulsprojekt aus Stuttgart

Dürre oder Starkregen: Wie wir zukünftig mit unseren Wasserressourcen umgehen, entscheidet letztendlich über die Lebensqualität in unseren Städten. Das Forschungsprojekt INTERESS-I erprobt urbane blau-grüne Infrastrukturen in der Nähe der Großbaustelle Stuttgart 21. Das Projektteam stellt Ihnen hier erste Ergebnisse des Impulsprojekts vor und zeigt außerdem, welche Maßnahmen zur Klimaanpassung bereits heute machbar wären.

Das Stuttgarter Kreativquartier bei der Wagenhalle ist ein Ort im Übergang. Temporäre Ateliers, Urban Gardening sowie Wohnunterkünfte für Bauarbeiter einer benachbarten Großbaustelle stehen für eine große Offenheit, mit neuen Konzepten und Ideen zu experimentieren. Das Kreativquartier ist also der ideale Standort für ein offenes Labor, in dem integrierte blau-grüne Infrastrukturen erprobt werden. So entstand ab 2019 das Impulsprojekt Stuttgart als eine kompakte Klimawandelanpassungsmaßnahme. Es ist Teil des BMBF-Forschungsprojekts INTERESS-I „Integrierte Strategien zur Stärkung urbaner blau-grüner Infrastrukturen“.

Wie tragen alternative Wasserressourcen zur Klimaanpassung bei?

Das Impulsprojekt INTERESS-I veranschaulicht das Zusammenwirken von alternativen Wasserressourcen sowie deren Aufbereitung, Speicherung und Bereitstellung als Bewässerungswasser für Stadtgrün. Darüber hinaus adressiert es die Starkregenproblematik und illustriert, welche temporären und mobilen Maßnahmen in Transformationsräumen möglich sind. Es demonstriert damit, wie integrierte blau-grüne Architektur konkret aussehen kann. Umgesetzt wurde es an der räumlichen Schnittstelle zwischen dem Urban Gardening Projekt „Stadtacker“ und temporären Unterkünften für Arbeitskräfte des Infrastrukturprojekts Stuttgart 21. Das Dachablaufwasser und das Grauwasser (gering verschmutztes Abwasser) dieser Wohncontainer wird zur Bewässerung einer Vertikalbegrünung genutzt.

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Drei mobile und wiederverwendbare Komponenten bilden den Kern der temporären Intervention. Erstens eine kranbare, oberirdisch abgestellte Retentionszisterne, zweitens zwei Containerrahmen mit einem bepflanzten Bodenfilter, Wassertanks und einem Technikraum und drittens ein Baugerüst an den Wohnunterkünften, das unterschiedliche Grünsysteme an die Fassade bringt. Zusammen stehen diese drei Bestandteile für die Frage, wie die Nutzung alternativer Wasserressourcen in Kombination mit mikroklimatisch wirksamer Begrünung zur Klimaanpassung von Städten beitragen können.

Retentionszisterne drosselt Starkregen

Der Schlüssel zum Erfolg ist dabei die Verknüpfung von kontinuierlichen und diskontinuierlichen Wasserquellen. Das Niederschlagswasser, das auf dem Dach der Wohncontainer anfällt, wird zur Bewässerung der Vertikalbegrünung, aber auch zur Nutzung durch den benachbarten Stadtacker gespeichert. Dazu dient die oberirdische Retentionszisterne mit einem Speichervolumen von sieben Kubikmetern und einem Retentionsvolumen von vier Kubikmetern. Das Retentionsvolumen kommt der Starkregenvorsorge zugute, wie zwei Starkregenereignissen im Sommer 2021 zeigten: Das Gesamtvolumen wurde innerhalb kurzer Zeit befüllt und das Retentionsvolumen dann über Stunden gedrosselt abgegeben und vor Ort versickert. Diese lokale Art der Regenwasserbewirtschaftung trägt zur Grundwasserneubildung bei und entlastet zusätzlich die städtische Kanalisation, die bei Starkniederschlag bereits große Abflussmengen von versiegelten Oberflächen aufnehmen muss.

Von der Dusche zur Living-Wall

Als kontinuierliche Wasserressource dient dem Impulsprojekt leicht verschmutztes Grauwasser, das aus Duschen und Handwaschbecken der Arbeiterunterkünfte kommt. Es wird kurzzeitig zwischengespeichert und dann auf einen mit Schilf bewachsenen, vertikal durchflossenen fünf Quadratmeter großen Bodenfilter geleitet. Der in einem der Containerrahmen untergebrachte Bodenfilter besteht aus zwei Kompartimenten. Unterschiedliche Substrate (Rheinsand und Lavasand) wurden jeweils in Schichthöhen von einem Meter eingebracht, um die Reinigungsleistung zu untersuchen. In sechs Intervallen werden circa 400 Liter am Tag eingespeist. UV-Tauchstrahler in den Tanks sorgen schließlich für eine Desinfektion des gereinigten Grauwassers (Klarwasser).

 

Das Klarwasser und das Regenwasser werden in einem Bewässerungstank gemischt, von wo aus die im Gerüst montierte Vertikalbegrünung bewässert wird. Die vorkultivierten Elemente entfalten von Beginn an eine positive Wirkung auf das Mikroklima, indem sie durch Verschattung und Verdunstung für Kühlung im Innen- und Außenraum sorgen. Drei unterschiedliche Systeme repräsentieren unterschiedliche Ansprüche und Einsatzbereiche: Eine massive, mit Efeu, Storchschnabel und Lavendel bewachsene Grünwand mit 40 Zentimeter Substrattiefe, ein Ranksystem mit Pflanzgefäßen, in dem Efeu und Clematis wachsen, sowie ein leichtes Living-Wall-System mit acht verschiedenen Gräsern und Stauden, das im Sommer mehrmals täglich bewässert werden muss.

 

Funktion und Gestaltung optimal für urbane Räume

Das Impulsprojekt ist in seiner Gesamtheit beispielgebend, indem es auf engem Raum sowohl Wasserspeicherung, -retention, -aufbereitung und -bereitstellung für urbanes Grün in einer gestalterisch ansprechenden Form zeigt. Der bepflanzte Bodenfilter ist weit mehr als eine reine Funktionseinheit, sondern bereits ein Teil des Grünkonzepts. Der öffentlich zugängliche Freiraum wird durch die teils als Terrassen und begehbare Plattformen ausgebildeten Container aufgewertet und vielfältig nutzbar. Die Zisterne dient nicht nur als Wasserspeicher, sondern gleichzeitig als Litfaßsäule um die Projektinhalte zu kommunizieren. Aber auch die Einzelbestandteile sind innovativ und übertragbar: Die Pflanzenkläranlage, die auf schwach belastetes Grauwasser ausgelegt ist, hat einen reduzierten Flächenbedarf, was den Einsatz in engen, urbanen Räumen ermöglicht. Zudem zeigen Untersuchungen, dass eine bedarfsgerechte Aufbereitung möglich ist, das heißt bei gleicher Qualität kann im Sommerhalbjahr mehr Grauwasser aufbereitet werden, um den erhöhten Wasserbedarf der Vegetation zu decken.

 

Von Stuttgart lernen – Leitfaden INTERESS-I auch für andere Städte

Trotz Einschränkungen aufgrund der Coronapandemie wurden über 20 Führungen am Impulsprojekt durchgeführt. Sie richteten sich an Interessierte aus Forschung, Verwaltung und der Praxis. Darüber hinaus wurden Veranstaltungen für Kinder und Jugendliche durchgeführt. Seit seiner Inbetriebnahme im Sommer 2020 hat das Impulsprojekt intensive Diskussionen in der Stadt- und Umweltplanung zur Niederschlagswasserbewirtschaftung und Bewässerung von Stadtgrün im neuen Stadtteil Stuttgart Rosenstein angestoßen.

Anhand der Eins-zu-eins-Umsetzung des Impulsprojekts konnte die integrierte Planung blau-grüner Architekturen und Infrastrukturen erprobt und zudem im Rahmen von Entwurfsforschung (research by design) in eine Entwurfsstrategie übertragen werden. Das Vorhaben stellt einen zentralen Baustein des gesamten Forschungsprojekts INTERESS-I dar, in dem unter anderem Planungsvorhaben in den Partnerstädten Stuttgart und Frankfurt begleitet beziehungsweise angestoßen und als integrierte blau-grüne Projekte weiterentwickelt wurden. In beiden Städten fanden zudem Zukunftswerkstätten und Expert*inneninterviews statt, um die Sicht der Bürger*innen und die weiterer städtischer Akteur*innen auf das Stadtgrün zu erfassen. Die Ergebnisse werden außerdem in einem Leitfaden zusammengefasst und für die Anwendung in Kommunen aufbereitet.

Weiterführende Literatur zum Forschungsprojekt INTERESS-I:

Informationen zum Impulsprojekt und den weiteren Ergebnissen des Projektes finden sich unter anderem in den unten gelisteten Publikationen sowie im Leitfaden für die integrierte Planung blau-grüner Infrastrukturen.

Projektdaten INTERESS-I:

Projektbeteiligte: Technische Universität München, Technische Universität Kaiserslautern, Universität Stuttgart, Institut für sozial-ökologische Forschung, Landeshauptstadt Stuttgart sowie Stadt Frankfurt am Main, Helix Pflanzen GmbH
Entwurfs- und Ausführungsplanung: Daniel Schönle Architektur und Stadtplanung
Technische Planung Bodenfilter: Dr. Bruch und Partner
Kooperationspartner: Arge Tunnel Cannstatt 21, Kunstverein Wagenhalle e.V. sowie Stadtacker e.V.
Projektlaufzeit: 10/2018 bis 1/2022

weitere Publikationen:

Eisenberg, B., Morandi, C., Richter, P., Well, F., Winker, M., Minke, R., Steinmetz, H. & Ludwig, F. (2021). The Impulse Project Stuttgart—Stimulating Resilient Urban Development Through Blue-Green Infrastructure. In G. Hutter, M. Neubert & R. Ortlepp (Hrsg.), Studien zur Resilienzforschung. Building Resilience to Natural Hazards in the Context of Climate Change (S. 157–171). Springer Fachmedien Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-33702-5_7

Deffner, J., Matthes, G., Stein, M. & Winker, M. (2020). Ich geh’ jetzt mit anderen Augen durch die Stadt. Ergebnisse von Zukunftswerkstätten zur Wahrnehmung und Bedeutung blau-grüner Infrastrukturen in Frankfurt am Main und Stuttgart.  In: ISOE-Materialien Soziale Ökologie , 60. Frankfurt am Main : ISOE – Institut für sozial-ökologische Forschung

Morandi, C., Schreiner, G., Moosmann, P. & Steinmetz, H. (2021). Elevated Vertical-Flow Constructed Wetlands for Light Greywater Treatment. Water, 13(18), 2510. https://doi.org/10.3390/w13182510

Well, F., Morandi, C. & Richter, P. (2020). Regen- und Grauwasser als alternative Wasserquelle für Vertikalbegrünung. GebäudeGrün(3), 20–23.

Well, F. & Ludwig, F. (2021). Development of an Integrated Design Strategy for Blue-Green Architecture. Sustainability, 13(14), 7944. https://doi.org/10.3390/su13147944

Blau-grüne Infrastrukturen? Diesem Thema widmete sich auch unsere G+L-Dezemberausgabe, für das die G+L auch mit Prof. Dr. Ferdinand Ludwig über das Projekt INTERESS-I sprach. Zur Heftvorschau mit dem Thema Schwammstadt geht’s hier.