Funktionskontrolle von bepflanzten und unbepflanzten Bodenfiltern ...

1.2 Moorfleet
Von der Baufirma Josef Möbius (Hamburg) wurde im unbepflanzten Bodenfilter Moorfleet eine
60 cm starke Filterschicht aus gesiebtem Sand 0 - 2 mm eingebaut. Gesiebtes Material hat
ungünstige Eigenschaften, da es im Gegensatz zu gewaschenem Sand scharfkantig ist. Dies
verursacht zwischen einzelnen Körnern Totvolumina und inhomogene Strömungen und
erschwert die Besiedlung durch Pflanzen und Tieren. Ähnlich der Halenreie zeigen die
Filtergranula ein Einzelkorngefüge, wodurch Strukturstabilität und homogene Infiltration
gewährleistet ist.
Das Ergebnis der Eigensiebung entspricht einem grobsandigen Mittelsand [mSgs] (Tab. 3).
Abweichend von dem Halenreie-Substrat dominiert die Grobsandfraktion (49,8%), gefolgt von
Mittelsand (40,6%). Feinsand hat einen Kornanteil von rund 7%, was etwa die Hälfte des
entsprechenden Anteils des Halenreie-Sandes ist.
Die durch Eigensiebungen ermittelte Körnung (7% fS, 41% mS, 50% gS) weicht deutlich von
der im Leistungsverzeichnis vorgegebenen Sieblinie ab (15% fS, 70% mS, 15% gS). Die
relative Grobkörnigkeit ist Ursache für die hohe Infiltrationsrate dieses Filters (vgl. kf-Werte).
Nachteilig ist dieser zu hohe Grobsandanteil durch eine sehr geringe Feldkapazität [LFU, 2002]
und verschlechterten biologischen Abbau und Nitrifikation.
Das Porenvolumen beträgt 15,8% (Tab. 4), was nicht der hohen Infiltrationsrate und den und
der für diese Korngröße typischen Spannweite (Tab. 5) entspricht. Vermutlich lag ein
Messfehler vor.
Die Bodenreaktion ist nach KA4 als mittel alkalisch einzustufen (pHH2O: 8,7) (a3). Dadurch hat
der Sand eine hohe Pufferkapazität und immobilisiert eingetragene Schwermetalle effektiv. Der
pH-Wert korreliert sehr gut mit dem Carbonatgehalt von 4 – 10 Gew.-% (c 3.4), was dem
anzustrebenden CaCO3-Gehalt von 10 – 15 Gew.-% entspricht [MUNLV, 2003]. Der Sand weist
einen organischen Kohlenstoff-Gehalt (Corg) von 1,6 Gew.-% auf.
Der dem Bodenfilter vorgeschaltete Drosselschacht enthält eine Sedimentschicht, die
unmittelbar die Partikel-Zusammensetzung der Straßenabschwemmungen widerspiegelt. Aus
Tab. 3 ist ersichtlich, dass sich das Kornspektrum im Schacht-Sediment im Vergleich zum
Filtersand deutlich in die Feinsand- und Schlufffraktion verschiebt. Gleichfalls weist das
Schacht-Sediment gegenüber dem Bodenfiltersubstrat einen erhöhten Corg-Gehalt (∅ 2,8%)
und erhöhten pH-Wert (pHH2O: 8,3) auf.
Ein unterirdisches Regenklärbecken (RKB) dient als vorgeschalteter Sedimentationsraum.
Nach KASTING [2004] wird bei Sedimentationsanlagen der Absetzprozess durch die Geometrie
der Becken bestimmt. Nach den „Richtlinien für bautechnische Maßnahmen an Straßen in
Wasserschutzgebieten“ wird für das Längen/Breitenverhältnis ein Wert > 3, für die Breite der
Becken ein Bereich von 2,5 – 6 m und für die Tiefe ein Wert von 2 m empfohlen. Demnach ist
das RKB mit 4 m x 2 m (LxB) konstruktiv unterdimensioniert und weist ein ungünstiges
Seitenverhältnis (L/B = 2) auf, so daß absedimentierte Partikel aus dieser Sedimentfalle bei
hohen Strömungsgeschwindigkeit remobilisiert werden können. Bei der anschließenden
Infiltration bilden die Feinstpartikel einen erkennbaren oberflächlichen Filterkuchen aus, der die
mechanische Filterwirkung nachteilig verändert und der das Kolmationsrisiko erhöht (Abb. 4).
Parallel ist der Eintrag schadstoffbelasteter Schwebstoffe (vgl. Kap. AfS) als
Sekundärkontamination des Bodenfilters anzusehen.
Abb. 4: Bodenfilter Moorfleet - Ausbildung eines
feinkörnigen Filterkuchens
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