Straßenentwässerung

Straßenentwässerung hat die Aufgabe, Wasser von der Straße fernzuhalten bzw. schnell abzuführen, da der Baukörper der Straße und die Verkehrssicherheit durch Wasser gefährdet werden können. Die Planung der Entwässerungseinrichtungen an Straßen erfolgt heute in Deutschland auf der Grundlage der Richtlinien für die Anlage von Straßen – Entwässerung, RAS-Ew (Ew für Entwässerung).

Arten von Wasser

Bei der Straßenentwässerung wird zwischen Oberflächenwasser und Bodenwasser unterschieden. Das gesammelte Wasser wird natürlichen oder künstlichen Gewässern, den Vorflutern, zugeführt.

Das bei Regen und Schnee anfallende Wasser nennt man Oberflächenwasser. Da die Straße befestigt ist, kann dieses Wasser nicht im Boden versickern und gefährdet so den Straßenverkehr. Oberflächenwasser kann z. B. zu Aquaplaning und Glatteisbildung führen. Dazu kommt, dass das Wasser in den Straßenoberbau eindringen kann und so Schäden, z. B. Frostaufbruch, entstehen können.

Das im Boden vorhandene Wasser, zum Beispiel Sickerwasser oder Grundwasser, bezeichnet man als Bodenwasser.

Oberflächenentwässerung außerhalb bebauter Gebiete

In der offenen Ortslage (außerhalb bebauter Gebiete) wird das Oberflächenwasser zunächst in der Entwässerungsmulde oder im Entwässerungsgraben aufgefangen. Über Ablaufschächte wird es dann in Rohrleitungen geleitet und zum Vorfluter geführt.

Entwässerungsmulde

Eine Entwässerungsmulde ist eine begrünte Entwässerungseinrichtung zum Sammeln, Versickern bzw. Fortleiten von Oberflächenwasser. Sie ist im Gegensatz zum Graben oder Versickerungsbecken flach ausgebildet.

Es gibt drei verschiedene Mulden

• Rasenmulden
• Mulden mit sehr geringen Gefällen;
• Mulden mit großen Längsgefällen.

Rasenmulden

Rasenmulden dienen zum Sammeln und Versickern (Ableiten in den Untergrund) von Oberflächenwasser. Sie werden außerhalb geschlossener Ortschaften eingesetzt, da sie viel Platz benötigen.

Maße:

• Breite: 1–2,5 m
• Tiefe: 20-50 cm (in der Regel 1/5 der Breite)
• Längsneigung: min 1 %, max. 4 % 10 cm Oberboden mit Rasensaat

Mulden mit sehr geringem Gefälle

Das Gefälle ist kleiner als 1 %. Sie erhalten eine glatt ausgebildete Sohlbefestigung aus Betonfertigteilen auf einer 10 cm dicken Sandbettung.

Mulden mit großen Längsgefällen

Das Gefälle liegt über 4 %. Mulden mit großem Längsgefälle werden mit rauhen Befestigungen ausgestattet, um die Fließgeschwindigkeit und die Schleppkraft zu verringern.

Die Art der Befestigung ist abhängig von dem Längsgefälle.

bei 3–5 % Längsgefälle:

• Mulde mit rauer Sohlbefestigung: Grobschotter auf 10 cm Kiessand oder Splitt

bei 4–10 % Längsgefälle:

• Mulde mit rauer Sohlbefestigung: Natursteinbruch, Pflaster oder Betonrasensteinen in 10 cm Kiessand oder Splitt

über 10 % Längsgefälle:

• Raubettmulde: 18-36 cm Steinsatz auf 15 cm Kiessand, ggf. mit zusätzlicher Sicherung
• Böschungskaskaden.

Entwässerungsgraben

Der Entwässerungsgraben (auch Straßengraben) wird hauptsächlich zur Entwässerung land- und forstwirtschaftlicher Wege oder als Sammler zum Fortleiten von Wasser zum Vorfluter angelegt. Neben Verkehrsflächen wird er selten angelegt, da er aufgrund seiner Tiefe eine Gefahr für den Straßenverkehr darstellt.

Man unterscheidet vier verschiedene Arten von Gräben

• Graben ohne Sohlgefälle
• Graben mit sehr geringen Gefällen
• Graben mit großen Längsgefällen
• Abfanggraben

Graben mit sehr geringen und großen Gefällen unterscheiden sich von den dementsprechenden Mulden nur durch die Form ihres Querschnittes. Die Art der Befestigung ist bei beiden gleich.

Eine besondere Form des Entwässerungsgrabens ist der Abfanggraben (selten auch Abfangegraben genannt). Er wird an Hängen oberhalb von Straßenböschungen angelegt und fängt Wasser ab das der Standsicherheit des Hanges oder der Böschung schaden könnte.

Herstellung von Gräben und Mulden

Mulden und Gräben werden aus dem anstehenden, meist gewachsenen Boden planmäßig ausgehoben. Das geschieht bei kleineren Maßnahmen in Handarbeit, bei größeren Ausmaßen maschinell, mit dem Bagger. Dazu werden Tieflöffel, bei Gräben gegebenenfalls spezielle Grabenlöffel verwendet. Bei maschinellem Aushub muss das Profil von Hand nachgearbeitet werden. Der Aushub von Mulden und Gräben erfolgt immer entgegengesetzt der Fließrichtung.

Oberflächenentwässerung innerhalb bebauter Gebiete

In der geschlossenen Ortslage (innerhalb bebauter Gebiete) kann das Oberflächenwasser wegen der angrenzenden Bebauung nicht offen abgeführt werden. Es wird am Fahrbahnrand in der Entwässerungsrinne aufgefangen und in Straßenabläufen eingeleitet, die an den öffentlichen Straßenkanal oder gesonderten Entwässerungskanal angeschlossen sind.

Entwässerungsrinne

Eine Entwässerungsrinne ist ein Bauteil zur Linienentwässerung von Oberflächen. Entwässerungsrinnen erfüllen die Funktion, anfallendes Oberflächenwasser aus angrenzenden befestigten Flächen aufzunehmen, zu transportieren und zur Kanalisation abzuleiten. Sie werden unmittelbar neben oder zwischen befestigten Verkehrsflächen wie Fahrbahnen, Gehwegen, Parkplätzen und dgl. angelegt. Entwässerungsrinnen sind befestigt und kommen hauptsächlich in der Ortslage vor.

An freien Strecken benötigt man sie:

• am Mittelstreifen zweibahniger Straßen
• an Straßen und Wegen, wenn am Fahrbahnrand keine Mulde möglich ist
• an Straßen in Wasserschutzgebieten, wo das Oberflächenwasser der Fahrbahn gesammelt und abgeführt werden muss

Es gibt verschiedene Konstruktionen:

• Bordrinne aus Beton-Rinnenplatten
• Bordrinne bei durchgehender Fahrbahn
• Spitzrinne aus Pflastersteinen
• Muldenrinne aus Pflastersteinen
• Kastenrinne
• Schlitzrinne aus Beton-Schlitzrohren
• Schlitzrinne aus modularen Stahlblecheinheiten die bauseits betoniert werden
• Pendelrinne (kommt an Verkehrsflächen mit Längsgefälle unter 0,5 % vor)

Herstellung von Entwässerungsrinnen

Die Bordrinne (Kombination aus Hochbord und Rinne) bei durchgehender Fahrbahn kommt an Straßen und Parkplätzen am häufigsten vor.

Sie wird wie folgt eingebaut:

• zuerst wird das Planum hergestellt, darauf kommt dann die Frostschutzschicht
• in die Frostschutzschicht wird ein Sickerrohr eingelegt um Bodenwasser abzuleiten
• als Nächstes wird das Betonfundament (C12/15) gefertigt
• darauf wird der Hochbordstein und die Entwässerungsrinne errichtet
• als letztes wird der eigentliche Straßenoberbau hergestellt

Bodenentwässerung

Wenn im Bereich eines Straßenkörpers Bodenwasser auftritt, muss es mit Sickereinrichtungen aufgefangen und abgeleitet werden, um Schäden an der Straße zu verhindern. Die Ableitung erfolgt über Sickerschichten, wie z. B. über die Frostschutzschicht, sowie über Sickerstränge.

Sickereinrichtungen bestehen im Straßenbau aus einem Filterkörper:

• linieförmig als Sickerstrang
• flächenförmig als Sickerschicht, die bis in die Tiefe reichen soll.

Sickerstrang

Querschnitt durch einen Sickergraben.

Sickerstränge verlaufen längs neben der Fahrbahn und nehmen das Sickerwasser aus der Frostschutzschicht sowie das Bodenwasser auf und leiten es in das Gelände bzw. in einem Vorfluter, z. B. einen Kanal. Sie bestehen aus Filterkörper und haben meist eine Sickerrohrleitung. Die Filterkörper der Sickerstränge sind aus wasserdurchlässigen, verwitterungsbeständigen und filterstabilen Baustoffen, wie z. B. Filterkies. Der Filterkörper kann einstufig oder mehrstufig aufgebaut sein. Einstufige Filterkörper haben die gleiche Kornzusammensetzung, während mehrstufige Filter Mineralstoffe unterschiedlicher Kornzusammensetzungen haben. Als Sickerrohre werden Kunststoff-, Beton- und Steinzeugrohre verwendet. Sie haben Öffnungen, meist Schlitze, durch die das Wasser in die Leitung eindringen kann. Sickerstränge können entweder als Sickergraben, als keilförmiger Sickerschlitz oder zusammen mit der Sammelleitung für das Oberflächenwasser angelegt werden. Ein Sickergraben eignet sich besonders gut, wenn neben dem Oberflächenwasser hauptsächlich Grundwasser gefasst werden soll. Die Konstruktion ist recht aufwendig und muss durch die verrottbaren Bestandteile über die Jahre regelmaßig erneuert werden.

Sickerschichten

Sickerschichten sind notwendig, wenn Bodenwasser flächig auftritt.

Dies ist möglich:

• im Bereich des Oberbaus auf dem Erdplanum
• an den Einschnittsböschungen
• unter Dämmen am Dammauflager

Es gibt fünf verschiedene Sickerschichten:

• Frostschutzschicht
• Auflastsickerschicht
• Böschungssickerschicht
• Tiefensickerschicht
• Sickerstützscheibe

Die Frostschutzschicht ist die bekannteste Sickerschicht. Sie zählt zum Oberbau und zu der horizontal angelegten Sickerschicht. Sie verhindert, dass Bodenwasser aus dem Untergrund aufgestiegen in den Oberbau eindringt. Sie bewirkt, dass von oben eindringendes Wasser auf dem Planum abfließen kann. Dazu muss ein Mindestgefälle von 2,5 % erhalten. Das abfließende Wasser wird im parallel zur Straße liegenden Sickerstrang gesammelt oder bei Wegen in den Seitengraben abgeleitet.

Die Auflastsickerschicht kann in Einschnitten oder Dämmen notwendig werden, wenn das Planum oder das Dammauflager vorübergehend oder ständig im Grundwasser liegt. Die Auflastsickerschicht hat die Aufgabe, unter dem Oberbau den Grundwasserspiegel abzusenken. Dazu müssen beiderseits der Sickerschicht Sickerstränge zur Ableitung des Grundwassers angelegt werden.

Mit der Böschungssickerschicht wird das in Böschungen an verschiedenen Stellen austretende Schichtwasser aufgefangen. Es wird in den am Böschungsfuß angelegten Sickerstrang abgeführt. Dadurch werden Rutschungen an der Böschung vermieden und der Bestand der Straße gesichert.

Quer zur Straßenachse fließendes Bodenwasser in tiefen Lagen wird mit der Tiefensickerschicht aufgefangen. Sie wird parallel zur Straße am Böschungsfuß angeordnet, sichert ihn und verhindert das Eindringen von Wasser in den Straßenkörper.

Die Sickerstützscheibe ist eine Tiefensickerschicht, die senkrecht zur Böschung angeordnet wird. Mit ihr werden tiefer in der Böschung liegende Wasserführungen erfasst, die die Standfestigkeit der Böschung gefährden könnte. Das Wasser wird an der Sohle in einem Sickerrohr gesammelt und in den Sickerstrang am Böschungsfuß eingeleitet. Um eine stützende Wirkung zu erzielen, werden mehrere Scheiben je im Abstand von 10–20 m gebaut. Sie werden aus Einkornbeton oder Schotter erstellt.

Abführen des gesammelten Wassers zum Vorfluter

Das Oberflächenwasser und Bodenwasser das in den vorherigen Einrichtungen (zum Beispiel Mulden und Rinnen) gefangen wurde, wird über Schächte in Rohrleitungen geführt, gesammelt und zum Vorfluter geleitet. Diese Rohrleitungen nennt man auch Sammelleitungen.

Sammelleitungen werden gebaut, wenn

• hügeliges Gelände es erfordert,
• die offenen Gerinne die anfallenden Wassermengen nicht aufnehmen können,
• außer Oberflächenwasser noch Bodenwasser aufzunehmen ist und
• Oberflächenwasser in Rinnen gesammelt wurde und abgeführt werden kann.

Das Wasser gelangt durch Ablaufschächte in die Sammelleitung. Ein Ablaufschacht bestehen aus einer Schachtabdeckung mit Einlaufrost, der 3 bis 5 cm tiefer liegt als die angeschlossene gepflasterte Rinnensohle. Unterhalb des Aufsatzes befindet sich der Schachthals und das Schachtunterteil mit Gerinne.

An den freien Strecken (außerhalb geschlossene Ortschaften) werden Entwässerungsleitungen außerhalb der Straße angelegt, zum Beispiel unter der Entwässerungsmulde. Das Gefälle wird nach der Mulde bzw. der Straße ausgerichtet und die Rohrnennweite muss mindestens DN 250 betragen. Die Schächte unter der Entwässerungsmulde nennt man Muldenablaufschächte und sie dürfen bis zu 400 m² Verkehrsfläche entwässern.

An bebauten Strecken (innerhalb geschlossene Ortschaften) werden die Schächte an Straßen und Parkplätzen angeordnet und führen das Wasser aus den Rinnen ab. Diese Schächte dürfen bis zu 500 m² Verkehrsfläche entwässern.

Im Zuge der Sammelleitungen werden Prüfschächte (Sichtkontrollschacht) gebaut, um die Leitung überwachen und warten zu können. Die Abstände zwischen den Schächten dürfen höchstens 80 m betragen. Zwischen den Prüfschächten muss der Verlauf der Rohrleitung geradlinig sein.

Wird oberhalb der Sammelleitung eine zusätzliche Sickerleitung (Vollsickerrohr) angeordnet, so spricht man von einer Huckepackleitung. Die Sickerleitung ist mit Filtermaterial umgeben und nimmt das Sickerwasser aus der Frostschutzschicht auf.

In der Regel ist das anfallende Straßenoberflächenwasser bei Starkregenereignissen in Regenrückhaltebecken zwischenzuspeichern und bei Verkehrsbelastungen über 5000 Kfz/24h in Regenklärbecken zu behandeln.

Planumsentwässerung

Das auf dem Erdplanum anfallende Wasser ist durch eine Planumsentwässerung abzuleiten. Hierzu wird eine Sickerleitung am tieferliegenden Rand des Planums verlegt. Alternativ dazu ist es auch eine Mehrzweckleitung zum Sammeln des Sickerwassers und Transport des Straßenoberfllächenwassers möglich.

Das anfallende Wasser wird zusammen mit dem Straßenoberflächenwasser abgeleitet.

Quellen

• Bautechnik Fachkunde Bau, Verlag Europa-Lehrmittel, ISBN 3-8085-4029-X
• Fachstufe Bau Tiefbau, Verlag Handwerk und Technik, ISBN 3-582-03575-1

Siehe auch

• Verkehrsbauwesen
• Straßenbau