Umweltgerechte Entwässerung für Kunststoffrasenplatz

Gut 2 Mio.Euro stellte der Rat der Stadt Köln für den Umbau und die Erneuerung der Sportanlage Fühlinger Weg in Köln zur Verfügung, die von Oktober 2021 bis November 2022 umgesetzt wurde. 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. 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.

Neues Entwässerungskonzept verhindert Mikroplastikeintrag in die Umwelt

Um das Projekt ökologisch zu sanieren, wurde auch das Entwässerungskonzept komplett neugestaltet und mit einer Filtrationsanlage von 3P Technik 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 gründlich 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.

Erste Reinigungsstufe: hochwirksame Feststoff-Sedimentation 

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 zuverlässig 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.

Zweite Reinigungsstufe: Filtration und Adsorption

Anschließend wird das vorbehandelte Wasser in das Hydrosystem 1500 von 3P Technik 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.

Wartungsfreundliche Gesamtlösung

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 sehr einfach auszutauschen. Reinigung und Wartung sind daher mit geringem Aufwand und niedrigen Kosten verbunden.

Probenentnahmen zeigen hohe Leistungsfähigkeit

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 %erreicht, in einem Fall sogar deutlich über 90 %. 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.

Fazit

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